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Werkstoffkunde für Studierende der Elektrotechnik (EEI) (Werkstoffk.(ET))2.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Material science for students of electrical engineering)
(Prüfungsordnungsmodul: Werkstoffkunde für EEI)
Modulverantwortliche/r: Peter Wellmann
Lehrende:
Peter Wellmann
| Start semester: |
WS 2020/2021 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
| Präsenzzeit: |
30 Std. | Eigenstudium: |
45 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
Inhalt:
Vorlesung Werkstoffkunde (EEI, 1. Semester)
1. Streifzug durch die Werkstoffkunde
2. Kristalle
Aufbau der Materie, kristalline Ordnung, dichteste Kugelpackung, Kristallbaufehler
3. Kristallbindung & Phasendiagramme
Typen von Atombindungen im Kristallgitterverband, Schmelz- und Zersetzungstemperaturen von reinen Stoffen, von binären und von ternären Systemen, Phasendiagramme von Legierungen
4. Mechanische Eigenschaften von Festkörpern
Material-Kenngrößen, „klassischer“ Zugversuch und Spannungs-Dehnungs-Diagramm, Plastische Verformung, Kriechverhalten, Rissbildung, Begriff der Härte.
Ergänzung (kein Prüfungsstoff) Formgedächtnis-Legierung
5. Elektrische und Thermische Eigenschaften der Materie
Grundlagen des elektrischen Ladungstransportes in Festkörpern, Mikroskopisches Bild des Ohm’schen Gesetzes, elektrischer Transport in Metallen, Grundlagen des Wärmetransportes, Kühlung elektronischer Baugruppen
6. Metalle
Elektrische Kabel und Leitungen, Lote, Kontakt- und Thermospannung, Peltiereffekt
7. Halbleiter
Halbleiter-Grundlagen, Halbleitermaterial Silizium, Kristallzüchtung und Wafer-Herstellung, pn-Diode, µ-Elektronik, das Si-SiO2-Interface, Optoelektronik, Verbindungshalbleiter, Lichterzeugung, Lichtabsorption, Leucht- und Laserdiode, Glasfasern, Ergänzung (kein Prüfungsstoff) Farbdisplays, Amorphes und polykristallines Silizium für Solarzellen und TFTs, Photodiode und Solarzelle
8. Dielektrika
Grundlagen, Materialkenngrößen, Materialklassen, Herstellungsverfahren, Isolatoren, Piezo- und Ferroelektrizität
9. Magnetismus
Physikalische und materialwissenschaftliche Grundlagen, Materialien, Spulen und Transformatoren, Datenspeicherung
10. Supraleiter
Physikalische Grundlagen, Tief- und Hochtemperatur-Supraleiter, Typische Materialien, Anwendungen
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden erwerben fundierte Kenntnisse über Materialeigenschaften.
Literatur:
W. v.Münch - Werkstoffe der Elektrotechnik, Teubner-Verlag.
H. Schaumburg - Einführung in die Werkstoffe der Elektrotechnik, Teubner-Verlag
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2019w | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Werkstoffkunde für EEI)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Informatik (Bachelor of Science)", "Medizintechnik (Bachelor of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Werkstoffkunde für EEI (Prüfungsnummer: 56101)(englischer Titel: Material science for students of electrical engineering)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
in der Regel als elektronische Prüfung
- Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021, 2. Wdh.: keine Wiederholung
| 1. Prüfer: | Peter Wellmann |
- Termin: 17.02.2021, 09:00 Uhr, Ort: Hörsäle HH+HG+HE (2 Durchgänge a 60 min, 9h00 und 11h00), Physikum, Staudtstraße 5, Erlangen, Die genaue Enteilung und Zeitangaben erfolgen spätestens 1 Woche vor der Prüfung
Termin: 13.09.2021, 13:30 Uhr, Ort: Erlangen, Gebbertstraße 123b, Ballspielhalle
Termin: 24.03.2022, 09:00 Uhr, Ort: Ballspielhalle, Gebbertstraße 123b, 91058 Erlangen
Termin: 20.09.2022, 12:00 Uhr, Ort: BASPH - Ballspielhalle
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