Elektromagnetische Felder

11M0509

Master

Deutsch

5.0

nur Sommersemester

1 Semester

Elektromagnetische Felder sind die Grundlage der gesamten Elektrotechnik. Das Fundament zur Behandlung elektromagnetischer Felder sind die Maxwellschen Gleichungen. Ausgehend von den Feldgrößen und ihrer Verknüpfung mit den maxwellschen Gleichungen werden die Begriffe Gradient, Potenzial, Potenzialfunktion, skalares magnetisches Potenzial und magnetisches Vektorpotenzial eingeführt. Es schließt sich eine Behandlung der Differentialoperatoren div, grad und rot an. Dem zunehmenden Einsatz von Rechnern zur Lösung von Feldproblemen wird durch eine ausführliche Behandlung der numerischen Verfahren und deren Anwendung an praktischen Beispielen Rechnung getragen.

1. Elementare Begriffe elektrischer und magnetischer Felder

2. Arten von Vektorfeldern

3. Feldtheorie-Gleichungen

4. Potenzialfunktion, Gradient, Potenzialgleichung

5 Potenzial und Potenzialfunktion magnetischer Felder

6. Ermittlung elektrischer und magnetischer Felder

7. Spannungs- und Stromgleichungen langer Leitungen

8. Tyische Differentialgleichungen der Elektrodynamik bzw. der mathematischen Physik

9. Numerische Feldberechnungen

10. Simulation typischer elektromagnetischer Felder

11. Einarbeitung in eine kommerzielle Feldsimulationssoftware

12. Projektbeispiel Elektrostatisches Feld (Simulation)

13. Projektbeispiel Elektrisches Strömungsfeld (Simulation)

14. Projektbeispiel: Abschirmung elektromagnetischer Felder (Simulation)

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• mündliche Prüfung oder
• Klausur

• experimentelle Arbeit

Klausur: Siehe gültige Studienordnung

Benotete Prüfungsleistung:

Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung
Mündliche Prüfung: siehe Allgemeiner Teil der Prüfungsordnung

Unbenotete Prüfungsleistung:

Experimentelle Arbeit: Experiment: insgesamt ca. 5 Versuche

Höhere Mathematik, Grundlagen der Elektrotechnik

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, haben ein breites theoretisches Wissen und Verständnis über Elektromagnetische Felder. Sie verstehen die grundlegenden Gleichungen in differentieller Form und kennen die Grundzüge numerischer Feldberechnungen.

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, identifizieren ein feldtheoretisches Problem und entwickeln Lösungsansätze.

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, interpretieren Ergebnisse feldtheoretischer Untersuchungen und präsentieren sie in anschaulicher Weise.

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, setzen eine Reihe von analytischen und numerischen Verfahren und Methoden zur Berechnung elektromagnetischer Felder ein um so an optimerte technische Lösungen zu gelangen. Sie bewerten die Ergebnisse und stellen diese in geeigneter Form grafisch dar.

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, identifizieren und analysieren feldtheoretische Probleme und können die Berechnungsergebnisse einer kritischen Betrachtung unterziehen und anschaulich darstellen. Aus den Ergebnissen von Berechnungen leiten Sie Verbesserungsmöglichkeiten ab und entwerfen optimierte Anordnungen.

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, wenden eine Reihe von theoretischen Betrachtungsweisen und Berechnungsverfahren für elektromagnetische Felder an. Sie lösen die Maxwellschen Gleichungen für verschiedene feldtheoretische Fragestellungen und modifizieren Geometrien und Materialien zur Optimierung der Ergebnisse und übertragen die erworbenen Erkenntnisse auf andere Fragestellungen.

Die Studierenden können komplexe Zusammenhänge mit mathematischen Methoden oder basierend auf numerischen Rechnungen beschreiben und diese in eine Diskussion einbringen.

• Emeis, Norbert

• Emeis, Norbert
• Heimbrock, Andreas