Bildungsangebot

Personale Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Prozessdenken.

Sie strukturieren ihren Arbeitsprozess.

Sie verhalten sich gegenüber Kundenanforderungen aufgeschlossen.

Sie arbeiten und kommunizieren sachbezogen und ergebnisorientiert.

Sie reflektieren den Handlungsablauf. 

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler erweitern bestehende technische Lösungen.

Sie erfassen Anforderungen einer Systemerweiterung und dokumentieren diese.

Sie analysieren bestehende technische Systeme, planen Erweiterungen gemäß den Anforderungen und dokumentieren diese. 

Sie informieren sich über rechtliche Rahmenbedingungen und berücksichtigen sie.

Sie entwickeln technische Vorschläge für eine Systemerweiterung unter Berücksichtigung geeigneter Rohstoffe, Werkstoffe bzw. Technologien und führen ggf. Berechnungen durch.

Sie nutzen vorhandene Daten und setzen branchenspezifische Software ein.

Sie realisieren ihre Handlungsergebnisse. 

Sie passen technische Dokumente, ggf. Programme an.

Sie überprüfen die technische Systemerweiterung.

Sie dokumentieren, reflektieren und beurteilen ihre Vorgehensweise und Handlungsergebnisse.

Struktur:

(Modulbereiche)

Zur Entwicklung elektrotechnischer Systeme analysieren, planen, dimensionieren und projektieren die Schülerinnen und Schüler elektrische Schaltungen. Im Mittelpunkt des Unterrichtes stehen:

• Messversuche, deren Erkenntnisse sprachlich mit Merksätzen und mathematisch mit Formeln beschrieben werden.
• Erstellen, Lesen, Interpretieren und Arbeiten mit Schaltungen, Kennlinien und Diagrammen.
• Auswertung und Veranschaulichung von Messwerten - wo immer es sinnvoll ist – mit dem Computer.
• Einsetzen von fachbezogenen Normen und Vorschriften, wenn ihre Beachtung fachlich geboten ist.

Zum Erreichen der Lernziele sind Laborübungen nötig. Mit praxisnahen Messverfahren untersuchen die Schülerinnen und Schüler Bauteile und Schaltungen und vertiefen so ihre Kenntnisse

Elektrische Größen und Grundgesetze

• Grundbegriff: Spannung, Strom, Widerstand…
• Maschen- und Knotenanalyse

Gleichstromkreise

• Widerstandsschaltungen: Reihen-, Parallel-, Gruppenschaltungen
• Stern-Dreieck-Umwandlungen
• Netzwerksberechnungen: Überlagerungsverfahren, Kreisstromverfahren, Ersatzquellenverfahren

Elektrisches Feld

• Kapazität und Kondensator
• Gemischte Schaltungen
• Influenz
• Ladungsvorgänge bei Kondensatoren

Magnetisches Feld

• Magnetfeld
• Induktivitätsberechnungen
• Hysterese
• Induktion
• Induktionsgesetz
• Generator-Motorprinzip
• Selbstinduktion
• Schaltvorgänge bei Spulen im Gleichstromkreis

Kondensator und Spule im Wechselstromkreis

• Ideale R, C, und L Bauelemente im Wechselstromkreis
• Komplexe Berechnung gemischte Schaltungen von R, C und L
• Frequenzgang von RC-Übertragungsgliedern
• Schwingkreis, Resonanzkreis

Die Schülerinnen und Schüler verstehen die Grundlagen der Informationsdarstellung und -verarbeitung in Mikrocomputersystemen und die Funktionsweise von Rechnersystemen.

Zur Lösung von technischen Problemen nutzen sie gängige Anwendungs­programme, insbesondere eine Tabellen­kal­kulation, und erstellen typische technische Dokumente, wie Messprotokolle und Projektdokumentationen.

Die Schülerinnen und Schüler nutzen Integrierte Entwicklungsumgebungen, um techni­sche Software zu planen, zu implementieren und zu testen. Sie kennen die Elemente der strukturierten Programmierung und können elementare Al­gorithmen erstellen und implementieren. Sie sind in der Lage, Programm­teile zu modularisieren und bereitge­stellte Funktionen in eigene Program­me einzubinden.

Gemäß verbreiteter Vernetzungsstandards können die Schülerinnen und Schüler Rech­ner in ein bestehendes Netzwerk integrieren, Netzwerkparameter festle­gen und die Netzwerkkonfiguration durchführen. Sie berücksichtigen dabei gegebene Anforderungen und die Grundlagen der Netzwerk-Sicherheit.

Technische Dokumente erstellen

• Textverarbeitung, Formeleditor
• Tabellenkalkulation, Zellbezüge, Formeln, Funktionen, Diagramme

Strukturierte Programmierung

• Programmiersprachen, Sprachsyntax
• Zuweisungen, Operatoren, Variablen und Konstanten, Datentypen
• Bedingte Anweisungen, Schleifen
• Struktogramme, Programmablaufpläne

Modularisierung von Programmen

• Funktionen, Modularisierung
• Datenstrukturen, Felder, Strukturen
• Zeiger

Rechner in PC-Netzwerke einbinden

• Netzarchitekturen, Topologien, Zugriffsverfahren
• Übertragungstechniken, Netzwerkprotokolle (TCP/IP)
• Netzwerkdienste

• Auswahl von geeigneten Messinstrumenten für betriebliche Problemstellungen:
  • Messtechnik und Verantwortung
  • Kriterien zur Geräteauswahl
    • Normenbezug: DIN EN 61010, DIN EN 61343-3 (VDE 0682-401:2015-08)
    • Technische und weitere Aspekte
  • Elektrotechnisches Grundvokabular
    • Spannung, Strom, Widerstand, Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad, Wirkleistungsfaktor, Phasenwinkel, Effektivwert, Gleichrichtwert, Formfaktor, Crestfaktor, etc.
• Messunsicherheit in der Messtechnik
• Definition und Problemstellungen

In diesem Modulbereich werden Messverfahren und Systeme betrachtet, die unter anderem dem Aspekt der Übernahme von Verantwortung in der Elektrotechnik Rechnung tragen sollen.

Weiterhin werden in diesem Modul Messverfahren und Systeme betrachtet, die der Erfassung nichtelektrischer Größen dienen. Hier werden neben den klassischen Sensoren der Automatisierungstechnik auch Systeme aus dem Bereich der Maschinensicherheit genutzt.

• Verantwortung und betriebliche Organisation
• Anwendung von Normen – Verantwortung übernehmen
• Prüfungen elektrischer Anlagen, Maschinen und Geräte
  • DIN VDE 0100-600, DIN VDE 0113-1, DIN VDE 0105-100, DIN VDE 0701, etc.
• Spannungsqualität – Analyse und Auswirkungen von Oberschwingungen
• Erfassung nichtelektrischer Größen:
  • Radarsensor, PH-Wertsensor, Optische Sensoren, kapazitive und induktive Näherungsschalter, etc.
• Arbeitsplatzlaserscanner, Lichtvorhang, 3D Kamerasystem, RFID-Zugangssysteme, etc.