Juerg Leuthold: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2020

NameHerr Prof. Dr. Juerg Leuthold
LehrgebietPhotonik und Kommunikation
Adresse
Professur Photonik u. Kommunikat.
ETH Zürich, ETZ K 81
Gloriastrasse 35
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 633 80 10
E-Mailleuthold@ethz.ch
URLhttp://www.ief.ee.ethz.ch/people/leuthold.html
DepartementInformationstechnologie und Elektrotechnik
BeziehungOrdentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
227-0075-00LElektrotechnik I3 KP2V + 2UJ. Leuthold
KurzbeschreibungGrundlagenvorlesung im Fachgebiet Elektrotechnik mit folgenden Themen: Konzepte von Spannung und Strom; Analyse von Gleich- und Wechselstromnetzwerken; Serie- und Parallelschaltungen von (komplexen) Widerstandsnetzwerken; Kirchhoff'sche Gesetze und andere Netzwerktheoreme; Transiente Vorgänge; Grundlagen elektrischer und magnetischer Felder;
LernzielDas Verständnis für grundlegende Konzepte der Elektrotechnik, im Speziellen der Schaltungstheorie soll gefördert werden. Der/die erfolgreiche Student/in kennt am Ende die Grundelemente elektrischer Schaltungen und beherrscht die Grundgesetze und -theoreme zur Bestimmung von Spannungen und Strömen in einer Schaltung mit solchen Elementen. Er/sie kann auch grundlegende Schaltungsberechnungen durchführen.
InhaltDiese Vorlesung vermittelt Grundlagenkenntnisse im Fachgebiet Elektrotechnik. Ausgehend von den grundlegenden Konzepten der Spannung und des Stroms wird die Analyse von Netzwerken bei Gleich- und Wechselstrom behandelt. Dabie werden folgende Themen behandelt:
Kapitel 1 Das elektrostatische Feld
Kapitel 2 Das stationäre elektrische Strömungsfeld
Kapitel 3 Einfache elektrische Netzwerke
Kapitel 4 Halbleiterbauelemente (Dioden, der Transistor)
Kapitel 5 Das stationäre Magnetfeld
Kapitel 6 Das zeitlich veränderliche elektromagnetische Feld
Kapitel 7 Der Übergang zu den zeitabhängigen Strom- und Spannungsformen
Kapitel 8 Wechselspannung und Wechselstrom
SkriptDie Vorlesungsfolien werden auf Moodle bereitgestellt.
Als ausführliches Skript wird das Buch "Manfred Albach. Elektrotechnik, Person Verlag, Ausgabe vom 1.8.2011" empfohlen.
LiteraturFür das weitergehende Studium werden in der Vorlesung verschiedene Bücher vorgestellt.
227-0085-32LProjekte & Seminare: Magnetische Felder im Alltag Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
2 KP2PJ. Leuthold
KurzbeschreibungDer Bereich Praktika, Projekte, Seminare umfasst Lehrveranstaltungen in unterschiedlichen Formaten zum Erwerb von praktischen Kenntnissen und Fertigkeiten. Ausserdem soll selbstständiges Experimentieren und Gestalten gefördert, exploratives Lernen ermöglicht und die Methodik von Projektarbeiten vermittelt werden.
LernzielMagnetfelder sind überall zu finden aber selten direkt wahrnehmbar. Das führt auch zu teils irrationalen Ängsten wie beispielsweise vor Elektrosmog. Die Stromversorgung mit Gleichstrom, 16.67 Hz und 50 Hz Wechselstrom ist heute nicht mehr wegzudenken. Überall wo Strom fliesst, entstehen auch Magnetfelder. Deswegen sind Magnetfelder allgegenwärtig. Aber wo treten besonders hohe Felder auf? Wie hoch dürfen diese sein bevor gesundheitliche Schäden entstehen können? Damit haben sich schon viele Studien befasst und darauf basierend wurden landesspezifische Richtlinien definiert. Doch werden diese überhaupt eingehalten? Wo werden die gesetzlichen Grenzwerte überschritten? Was sind die Konsequenzen? Mit diesem Thema befasst sich das P&S und spricht ein eingeladener Gast.

Die Teilnehmer des P&S werden kleine eigene Forschungsprojekte verfolgen. Dafür werden sie mobilen Messgeräten ausgerüstet, welches sich mit einem Smartphone verbinden lassen, um verschiedene Magnetfeldquellen zu suchen und zu charakterisieren. Wie stark sind die Magnetfelder in unserem Umfeld wirklich? Können sie eine Gefahr darstellen? Wie können sie abgeschirmt werden? Diese Fragen sollen systematisch untersucht werden.

Zum Abschluss des P&S präsentieren die einzelnen Gruppen die Erkenntnisse aus ihren Messungen fassen diese in einem kurzen Bericht zusammen.
227-0125-00LOptics and Photonics6 KP2V + 2UJ. Leuthold
KurzbeschreibungThis lecture covers both - the fundamentals of "Optics" such as e.g. "ray optics", "coherence", the "Planck law" or the "Einstein relations" but also the fundamentals of "Photonics" on the generation, processing, transmission and detection of photons.
LernzielA sound base for work in the field of optics and photonics will be given.
InhaltChapter 1: Ray Optics
Chapter 2: Electromagnetic Optics
Chapter 3: Polarization
Chapter 4: Coherence and Interference
Chapter 5: Fourier Optics and Diffraction
Chapter 6: Guided Wave Optics
Chapter 7: Optical Fibers
Chapter 8: The Laser
SkriptLecture notes will be handed out.
Voraussetzungen / BesonderesFundamentals of Electromagnetic Fields (Maxwell Equations) & Bachelor Lectures on Physics.
227-0955-00LSeminar in Electromagnetics, Photonics and Terahertz Information 3 KP2SJ. Leuthold
KurzbeschreibungSelected topics of the current research activities of the IFH and closely related institutions are discussed.
LernzielHave an overview on the research activities of the IFH.
InhaltWeekly review of hot topics in the field of electromagnetics, optics and photonics and optical communications.
401-5870-00LSeminar in Electromagnetics for CSE4 KP2SJ. Smajic, J. Leuthold
KurzbeschreibungDiscussion of fundamentals of electromagnetics and various applications (wave propagation, scattering, antennas, waveguides, bandgap materials, etc.). Numerical methods suited for the analysis of electromagnetic fields and for the optimal design of electromagnetic structures.
LernzielKnowledge about classical electromagnetics, main applications, and appropriate numerical methods.
Voraussetzungen / BesonderesStudents study a selected topic and give a 15-30 minutes presentation towards the end of the semester. The topic and the supervisor is defined in a discussion with J. Smajic or J. Leuthold.