ZIELE:

Die Studierenden haben ein grundlegendes Verständnis der Maxwellschen Theorie sowie einiger einfacher Anwendungen dieser Theorie, wobei das elektrostatische Feld und das magnetische Feld die Grundlagen für das Verständnis von passive Bauelementen wie der Induktivität und der Kapazität bilden. Weiterhin haben die Teilnehmenden einen Einblick in den aktuellen Stand der Technik von passiven und aktiven elektronischen Bauelementen gewonnen und ein Verständnis für die Grundlagen der Elektronik erworben. Sie haben ein gutes Verständnis der physikalischen Funktionsweise der Bauelemente, ihre Beschreibung durch Modelle und Ersatzschaltbilder sowie für die Anwendung in Grundschaltungen erlangt.

IN­HALT:

Aufbauend auf der Theorie elektromagnetischer Felder wird ein grundlegendes Verständnis für die physikalischen Prozesse in passiven und aktiven elektronischen Bauelementen vermittelt. Ausgehend von Grundeigenschaften elektronischer Materialien und hier insbesondere der Halbleiter werden der Aufbau der Bauelemente, ihre Wirkungsweise und Kennlinien, erwünschte und parasitäre Effekte, der Einsatz in Schaltungen sowie ihre Grenzen behandelt und die theoretische Beschreibung durch geeignete Ersatzschaltbilder diskutiert. Entsprechend der Bedeutung werden unter den passiven Bauelementen Widerstände, Kondensatoren und Spulen behandelt. Die aktiven Bauelemente umfassen die Dioden, Bipolartransistoren und MOS-Feldeffekttransistoren.

Teil 1 - Felder:

  • Elektrisches Feld, die Kapazität, Energie und Kräfte im elektrischen Feld
  • Elektrischer Strom, Stromdichte und Stromstärke, ohmsches Gesetz
  • Magnetisches Feld, Lorentz-Kraft, Durchflutungsgesetz,
  • Elektromagnetische Induktion, Berechnung von Induktivitäten, Transformator

Teil 2 - Bauelemente:

  • Dotierung von Halbleitern
  • Halbleiterübergänge
  • Dioden, Ersatzschaltung
  • Bipolar-Transistoren, statisches und dynamisches Verhalten, Ersatzschaltbilder
  • Feldeffekttransistor, MOSFET: statisches und dynamisches Verhalten, Ersatzschaltbilder

SONS­TI­GES:

PRÜ­FUNG:

schriftlich (120 min), Anmeldung: FlexNow

Semester: ST 2026