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Grundlagen der Elektrotechnik

 
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Hier lernst Du die wichtigsten Grundbegriffe der Elektrotechnik kennen: Ladung, Strom, Spannung, Widerstand, Leitwert, das Ohm‘sche Gesetz, Arbeit, Leistung und Wirkungsgrad. 

Am Ende dieser Challenge bist du in der Lage, wichtige Gesetzmäßigkeiten und Begriffe aus den Grundlagen der E-Technik zu verstehen und anzuwenden.

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Neben dem Ohm‘schen Gesetz zählen die Kirschhoff‘sche Knotenregel und Maschenregel zu den wichtigsten Werkzeugen der Elektrotechnik! 
Direkt aus Ohm und Kirchhoff folgen Strom- und Spannungsteiler.

Nach dieser Challenge kannst Du jede Schaltung analysieren!

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Der Widerstand ist ein sehr wichtiges und häufig eingesetztes Bauteil in elektronischen Schaltungen. Aber was steckt eigentlich genau hinter diesem "Rechteck" in den Schaltplänen? 

 

Mit dieser Challenge eignest Du Dir ein breites Wissen über Widerstände an: Was ist eigentlich genau ein Widerstand? Wie kann man seinen Wert ermitteln und ihn sinnvoll mit anderen Bauteilen kombinieren? Und wie setzt man ihn in der Praxis ein?

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Was sind eigentlich „ideale Quellen“ und „reale Quellen“? Was sind Stromquellen und was Spannungsquellen? Ist eine Batterie eine ideale Quelle?

 

In dieser Challenge erfährst Du alles über ideale und reale Quellen. Wir werden Stromquellen in Spannungsquellen umwandeln und umgekehrt. Du lernst die Ersatzspannungsquelle und die Ersatzstromquelle kennen.

 

Außerdem lernst Du, was der Arbeitspunkt ist, wie man eine Leistungsanpassung durchführt und wie man mit nichtlinearen Bauelementen umgeht.

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Eine der grundlegenden Aufgaben beim Entwerfen von Schaltungen ist die Bestimmung von Strömen und Spannungen. Dieser Vorgang wird Netzwerkanalyse genannt. Diese ist wichtig, damit Bauteile entsprechend ihrer Spezifikation mit Energie versorgt und vor Überlast  geschützt werden.

In dieser Challenge werden wichtige Verfahren zur Netzwerkanalyse vorgestellt und mit Beispielen und Experimenten veranschaulicht. Am Ende hast du einen guten Überblick und erste Praxiserfahrung.

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In dieser Challenge erfährst Du alles Wichtige zum Messen von Strömen und Spannungen. Du lernst, wie ein Multimeter und ein Oszilloskop bedient werden und worauf Du dabei achten musst.
 

Außerdem wird die eine wichtige Messschaltung gezeigt: die Wheatstone-Brückenschaltung. 

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Programmieren mit C++

 
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In dieser Challenge findet du den Einstieg in die Welt der Programmierung. Am Beispiel der Sprache C++ lernst du, wie ein Computer funktioniert, aus welchen Elementen Code aufgebaut ist und wie du mit den richtigen Tools aus deinem Rechner ein Entwicklungswerkzeug machst. 

Diese Challenge ist der erste Teil eines umfangreicheren Kurses, der dich vom Einsteiger zum Fortgeschrittenen macht.

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Im zweiten Teil des Grundlagenkurses zu C++ lernst du, wie Speicher richtig verwaltet wird, was Objektorientierung ist, wie man die umfangreiche Standard-Bibliothek von C++ nutzt und wie man ansprechende grafische Oberflächen programmiert. 

Am Ende des Kurses wirst du in der Lage sein, selbst umfangreichere Programme zu entwickeln. 

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C++ ist schon immer für hohe Performance und schnelle Programme bekannt gewesen, aber mit der Einführung von C++11 ist die Sprache noch einmal deutlich effizienter geworden - nicht zuletzt durch die Einführung der Move-Semantik.

Mit diesem mächtigen Tool kannst du an vielen Stellen die Erstellung von temporären Objekten verhindern und die Übergabe von großen Datentypen von einem Geltungsbereich in den nächsten optimieren. 


Unglücklicherweise  hat die Move-Semantik den Ruf, relativ kompliziert zu sein - nicht zuletzt wegen der damit verbundenen Konzepte, wie z.B. Rvalue-Referenzen, Move-Konstruktor und Move-Zuweisungsoperator.

 

Das Ziel dieses Mini-Kurses ist es daher, die wesentlichen Ideen der Move-Semantik praxisnah und verständlich mit vielen Beispiele und Experimenten zu vermitteln.