Vorlesung "Physikalische und Elektronische Grundlagen der Informatik" für Studenten des Studienganges Informatik

Zeitraum:       Wintersemester 2018/19

Ort:               HTWK Leipzig (FH)
                     Neues Laborgebäude Gustav-Freytag-Strasse
                     Postfach  301166
                     04251 Leipzig

                     Tel.: (0341) 3076 3340

Literatur: Da der Lehrinhalt stark auf die Anforderungen Ihrer Studienrichtung zugeschnitten ist, sind die einschlägigen Lehrbücher für Physik und Elektronik nur bedingt(!) zum Selbststudium geeignet. Die in der Modulbeschreibung zusammengestellten Titel sollen als Richtlinie dienen. Speziell für diese Lehrveranstaltung zusammengestelltes Material zur Nacharbeit und Übung kann als Skripte von der Fachschaft kostengünstig bezogen werden. Einzelne Lehrbriefe hiervon sind den entsprechenden Kapiteln zugeordnet.
Sehr empfohlen wird die Teilnahme am Tutorium für die Physik-Grundlagenausbildung.
Ein virtueller Elektronik-Tutor hält auch viele Antworten auf Ihre Fragen bereit. Das elektronik-kompendium ist auch sehr inhaltsreich.

Voraussetzungen: Grundlagen der Differential- und Integralrechnung sowie der Physik im Rahmen des Abiturstoffes;

Einige der abrufbaren Dateien werden im PDF-Format angeboten. Der hierzu notwendige Betrachter "Adobe Acrobat Reader" kann kostenlos aus dem Netz geladen werden. Die Dateien sind in diesem Format wesentlich kleiner und plattformunabhängig.

Klausur: Prüfungstermine werden in jedem Jahr zweimal angeboten, während der Prüfungsperiode gegen Abschluss des Wintersemesters und im Verlauf des Sommersemesters. Es stehen 120 Minuten zur Verfügung. Als Hilfsmittel können Sie den Taschenrechner benutzen sowie eine nach eigenem Ermessen zusammengestellte handschriftliche Formelsammlung im Umfange einer A4-Doppelseite. Es sind hierbei ausschließlich formale Zusammenhänge zulässig, keine Skizzen, Übersichten, Schemata, Lösungsansätze,...
Die Aufgaben der Prüfung 2009 können als Orientierungshilfe für die individuelle Prüfungsvorbereitung eingesehen werden.

Stoffverteilungsplan

Woche, Beginn	Lehrinhalte	Selbststudium	Experimente	Praxisbezug/Videos
42 , 15. 10.	Wiederholung    -  Vektorrechnung,    -  Infinitesimalrechnung   1. Elektrische Ladung   2. Elektrostatisches Feld	Mathematische Ergänzungen Elektrostatik Übungsaufgaben 1	Studenten! 2544 Pong! 2111 Ladungstrennung  2121 Coulombkraft 2114 Van de Graaff-Generator	Elektrostatischer Rauchfilter Elektrostatische Abschirmung Handling von HL-Bauelementen Elektrostatisches Voltmeter Luftstrahlen E-Feld-Frisur
43 , 22. 10.	3. Elektrostatisches Potential, Spannung 4. Elektrische Flußdichte 5. Der Kondensator	Übungsaufgaben 2	2161 Polarisation  2151 Plattenkondensator 2152 Kondensatormodelle	Kondensator-Energie1 Kondensator-Energie2 Franklin-Motor Elektrischer Verschiebungsstrom
44 ,29.10.	1. E-Feld im Leiter 2. Das Ohmsche Gesetz	Gleichstromkreis 1 Wärmstens empfohlen: selber experimentieren! Adventskalender 2017 im Conrad-Shop in Leipzig Am Neumarkt noch online erhältlich Kalender 2018 demnächst Übungsaufgaben 3	2211 Ampèredefinition  2241 spezif. Widerstand  2242 R(T) für Metall, Heißleiter	Strom, Widerstand, Thermosensoren Widerstand kalter Kupfer Georg Simon Ohm Resistors André-Marie Ampère
45 , 05.11.	3.Kirchhoffsche Gesetze 4. Spannungsquellen 5. Innenwiderstand 6. Arbeit und Leistung bei Gleichströmen	Gleichstromkreis 2  Mathematische Hilfsmittel Übungsaufgaben 4	2251 Spannungsteiler 2252 Innenwiderstand  2243 Wheatstone-Brücke	Batterien und Akkus, Innenwiderstand, Leistungsanpassung, Brückenschaltung, Berechnung von Netzwerken Zitronenbatterie Brennstoffzelle Potentiometer LiPo-Explosion
46 , 12. 11.	1. Statisches Magnetfeld 2. Feld eines stromdurchflossenen Leiters 3. Lorentz-Kraft	Magnetfeld Übungsaufgaben 5	2711 Luftspule  2713 Feldapparat  2731 Hallsonde 2744 Ablenkmagnet 2743 Rollbügel	magnet. Störfeld magnetische Sensorik, Elektromagnet, Permanentmagnet, hüpfender Draht Feldlinien Synchrotron Riesenmagnet
467 , 19. 11.	4. Induktionsgesetz 5. Selbstinduktion	Induktion, Wechselstrom Übungsaufgaben 6	2815 Fallmagnet  2821 Ringversuch  2823 Wirbelstromrinne	Lorentzkraft Elektromotor, Antenne Generator Induktorradio Antennen Hochspannungsschalter Elektromotor DIY Elektrosmog
48 , 26.11.	6. Energie des Magnetfeldes 7. Magnetfeld in Materie  8. Magnetspeicher 9. Wechselstrom	zeitabhängige Ströme und Spannungen Mathematische Hilfsmittel Übungsaufgaben 7	2714 Weißsche Bezirke 2751 Hysterese  2752 Curie-Temperatur 2754 Ferritkernspeicher 2813/14 Trafomodelle	Wirbelstrombremse, Selbstinduktion-Zündspule Erdschleifen(Entstörung) Weich- und Hartmagnete Ferritkernspeicher, Festplatte, Videoband Trafo-Anwendungen glühendes Eis Meißner-Ochsenfeld-Effekt
49 , 03.12.	1. Festkörperstruktur 2. Welle-Teilchen-Dualismus    3. äußerer lichtelektr. Effekt	Ladungsträger im Festkörper Übungsaufgaben 8 Berechnung des Volumens eines Torus	6375 Flüssigkristallzelle 7571 Planck-Wirkungsquant 6351 Spaltbeugung 2745 Elektronenbeugung	Phasenübergang isotrop-nematisch LC-Display, LC-Thermosensoren Physik
50 , 10. 12.	5. Bändermodell 6. Elektronen und Löcher 7. pn-Übergang	Bändermodell Halbleiter Übungsaufgaben 9	2521 Ge-Bandabstand  2531 IR-Transmission  2732 Thermomagnet 2511 Diodenkennlinie	Halbleiter: elektronische Eigensch. Infrarotfenster, Thermosensor, Seebeck-Effekt (Thermospannung) Peltier-Kühlelemente
51 , 17.12.	1. Herstellungstechnologien  2. Gleichrichterdiode 3. Z-Diode  4. Solarzelle	Halbleiterbauelemente Dioden	2512 Zweiweggleichrichtung 2518 Zenerdiode Was ist eine Brogolie?	Gleichrichtung, Glättung, Spannungsstabilisierung, Spannungsverdopplung, Kaskadenschaltung, HF-Gleichrichtung, Diodenlogik Selen-Gleichrichter Hg-Gleichrichter
2, 07. 01.	5. LED  6. Laserdiode,  7. Diode als Schalter 8. Diodenlogik 9. Optoelektronik	Übungsaufgaben 11	2517 Diode - Schaltverhalten 2541 Diodenlogik 6151 Lichtleitermodell 2514 KLSolarzelle, Ph.-diode	Photodiode, LED, Laserdiode, Laserprinzip, Solarzelle (Wirkungsgrad) Lichtleiter (Ein- und Mehrmodenfasern)
3, 14. 01.	1. Aufbau und Funktionsweise 2. Betriebsarten 3. Grundschaltungen	Bipolartransistoren Übungsaufgaben 12	2513 Transistorkennlinie Kennlinienfeld	Transistor
4, 21. 01.	4. Der Transistor als    Kleinsignalverstärker  5. Schalttransistor 6. Transistorlogik	Übungsaufgaben 13	2516 Transistorverstärker ???? Transistorlogik 2542 astabiler Multivibrator 2543 Monoflop	Grundschaltungen, A- und B-Verstärker, Schalttransisor, Mit- und Gegenkopplung, TT-, TD-Logik
5, 28. 01.	1. Aufbau und Funktionsweise 2. Anwendung als Schalter 3. CMOS-Logik	Feldeffekttransistoren Übungsaufgaben 14	2519 Kennlinie SFET 2515 Berührungssensor	MOSFET als Analogverstärker MOSFET-Schalter CMOS-Logik
27. 09. 2018 14:00 Uhr LNW 006	Nach-/Wiederholungs-prüfung Physik	zur Prüfungsvorbereitung: Foliensatz von Teletutorien		Prüfungsschwerpunkte