Kursthemen im Fach »Technikwissenschaft«
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Einführungsphase E1/E2 (11)
E1 Gleichstromtechnik
E2 Elektrisches und magnetisches Feld
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Qualifikationsphase Q1/Q2 (12)
Leistungskurs Q1 Wechselstromtechnik
Leistungskurs Q2 Wechselstromnetze
erg. Grundkurs Q1 Gleichstromnetzwerke
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Qualifikationsphase Q3/Q4 (13)
Leistungskurs Q3 Embedded Systems (Mikrocontrollerprogrammierung) 
Leistungskurs Q4 Automatisierungstechnik
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Der Unterricht im Fach »Elektrotechnik« soll Schülerinnen und Schüler befähigen, elektrotechnische Probleme und Vorgänge zu begreifen.

Im Mittelpunkt des Unterrichts stehen die physikalischen Grundlagen, Methoden und Verfahren der Elektrotechnik. Die Schülerinnen und Schüler sollen Einblick in eine Ingenieurwissenschaft erhalten. Dazu gehört insbesondere die Vermittlung technologischer Zusammenhänge (z.B. in technischen Demonstrationsexperimenten), die Vermittlung technischer Fertigkeiten in Labor und Werkstatt.

Das Verstehen technischer Zusammenhänge und das Üben fachspezifischer Denk- und Arbeitsweisen haben Vorrang vor dem Aneignen bloßer technischer Einzelfakten. Simulationen, on-line-Experimente und Präsentationen werden zur Erlangung einer tieferen fachlichen und medienbezogenen Kompetenz genutzt. Vor- und nachbereitete Betriebserkundungen fördern die Anschauung und das Verständnis technischer Zusammenhänge.

Jahrgangsstufe E1/E2 (11)

Anknüpfend an den Physikunterricht der Mittelstufe werden die grundlegenden Begriffe der Elektrotechnik auf qualitativer und experimenteller Ebene behandelt: Ladung, Feld, Spannung, Strom, Widerstand, Arbeit und Leistung.

Auf den Grundbegriffen und elementaren Gesetzen aufbauend, werden dann einfache, mit ohmschen Widerständen aufgebaute Stromkreise messtechnisch untersucht.

Daran schließt sich eine allgemeinere Formulierung des Feldbegriffs an: Elektrisches Feld, Strömungsfeld, magnetisches Feld. Damit können dann Kondensator und Spule in ihrer Funktion erschlossen werden.

Der Feldbegriff ist dabei von zentraler Bedeutung in der Elektrotechnik, überwand er doch das mechanistische Weltbild, verhalf der Elektrodynamik zum Durchbruch und setzte seinen Siegeszug in anderen Disziplinen fort. Als elektrotechnische Bauelemente werden Kondensator und Spule herausgearbeitet.

Jahrgangsstufe Q1/Q2 (12)

Im Mittelpunkt der Jahrgangsstufe 12 steht die Wechselstromtechnik, die für alle Anwendungsgebiete der Elektrotechnik von besonderer Bedeutung ist. Die Inhalte zählen zum Grundlagenwissen auch anderer ingenieurwissenschaftlicher Fächer. Fachsystematisch handelt es sich dabei um die Fortsetzung der Theorie des elektrischen und magnetischen Feldes. Schwerpunkt ist das Induktionsgesetz, das auf den Generator, den Transformator und die Spule als Bauelement angewendet wird.

Der Fokus wird auf die Erzeugung sinusförmiger Wechselgrößen und das Betriebsverhalten von Transformator, Ohmschem Widerstand, Kapazität und Induktivität in Stromkreisen mit sinusförmigen Größen gerichtet. Bei der Betrachtung des Betriebsverhaltens von Kapazität und Induktivität kommt die Differentialrechnung zur Anwendung. Kennwerte von Wechselgrößen wie arithmetischer Mittelwert, quadratischer Mittelwert und Effektivwert werden allgemein formuliert und auf bestimmte Formen angewendet. Dabei werden die Kenntnisse der Integralrechnung angewendet.

Jahrgangsstufe Q3/Q4 (13)

Digitaltechnische Grundkenntnisse und Mikrocontrollerprogrammierung sind in der modernen Elektronik und Elektrotechnik unabdingbar. Die gesamte Elektronik baut heute auf der Digitaltechnik und Mikrocontrollertechnik auf.

Ausgehend von den Grundlagen der Digitaltechnik (Logische Grundfunktionen, Entwurf von Schaltnetzen, Zahlensysteme) entwerfen die Schülerinnen und Schüler zunächst einfache Logikschaltungen.

Daraus entwickeln Sie dann komplexe digitale Verknüpfungs- und Speicherschaltungen. Die Analyse der Funktion und Anwendung von DA- und AD-Wandlern entwickelt ein Verständnis für die komplexen Zusammenhänge  zwischen analoger und digitaler Signalverarbeitung.

Am Ende stehen Aufbau und Programmierung komplexer Anwendungen mit Mikrocontrollern (Arduino) und Mikrocomputern (Raspberry PI).