Forum: Ausbildung, Studium & Beruf Grundlagenforschung in der Elektrotechnik


von D. (Gast)


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Hey, wie kann man sich konkret Grundlagenforschung in der Elektrotechnik 
vorstellen? Dort geht es bestimmt um elektrische Felder usw. oder?
Hat jemand dafür Beispiele, was einem in der Grundlagenforschung 
erwartet?

von forschung (Gast)


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Schau einfach was in den Fachzeitschriften veroeffentlicht wird.

Z.B. http://ieeexplore.ieee.org/browse/periodicals/title

von egal (Gast)


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D. schrieb:
> Dort geht es bestimmt um elektrische Felder usw. oder?

Wobei das eher in den Fachbereich Physik fällt.

Unter Grundlagenforschung Elektrotechnik sehe ich eher die Entwicklung 
neuer Modulations/Codierungsverfahren mit Betrachtung der 
Störanfälligkeit usw.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Nun, ja. Grundlagenforschung bedeutet publikationswuerdig, bedeutet neu, 
bedeutet abgehoben. Dass man nicht mit 3 Transistoren einen Ballon 
aufblaest ist klar.
Wobei, die Technologien der Mobiltelephone waren auch mal abgehoben. Das 
ist noch gar nicht so lange her..

Ich wuerd auch mal in den relevanten Journals nachschauen, was da so 
publiziert wird. Du hast Zugang zu den Journals ?

Ja, eine scannende Mikrowellenantenne fuer ein Auto ist eher etwas fuer 
Physiker.

: Bearbeitet durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Oh D. schrieb:
> Wobei, die Technologien der Mobiltelephone waren auch mal abgehoben. Das
> ist noch gar nicht so lange her..

Die Technik dahinter ist auch nicht ganz trivial. Schon einfaches GSM 
hat es im Detail in sich. Das vergisst man nur heute leider gerne, weil 
es dafür einem nen ASIC gibt, der alles macht.

von diether (Gast)


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Schau auf den Webseiten von Unis oder Forschungsinstituten (z.B. 
Fraunhofer) nach. Da sieht man meist zu welchen Themen aktuell geforscht 
wird.

von Paul B. (paul_baumann)


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Manchmal kommt auch Kurt und bringt eine neue These, die die Grundlagen 
der Elektrotechnik in Frage stellt.



Oh D. schrieb:
> Wobei, die Technologien der Mobiltelephone waren auch mal abgehoben.

Man muß es als Ersatz für stationäre Festnetztelefone sehen. Da waren 
die Hörer abgehoben.

MfG Paul

von Harald W. (wilhelms)


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D. schrieb:

> Hey, wie kann man sich konkret Grundlagenforschung in der Elektrotechnik
> vorstellen?

Nun, m.W. forscht man schon viele Jahre an der Definition der Einheit
Ampere. Die sog. Stromwaage ist einfach zu ungenau. Da die Einheiten
Volt und Ohm eindeutig definiert sind (auch erst seit wenigen Jahr-
zehnten) kann man natürlich den Quotienten bilden, aber irgendwie
hätte man da gern eine eigene Definition. Vermutlich wird diese auf
das Zählen einzelner Elektronen hinauslaufen.

von Cyblord -. (cyblord)


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Harald W. schrieb:
> D. schrieb:
>
>> Hey, wie kann man sich konkret Grundlagenforschung in der Elektrotechnik
>> vorstellen?
>
> Nun, m.W. forscht man schon viele Jahre an der Definition der Einheit
> Ampere. Die sog. Stromwaage ist einfach zu ungenau. Da die Einheiten
> Volt und Ohm eindeutig definiert sind (auch erst seit wenigen Jahr-
> zehnten) kann man natürlich den Quotienten bilden, aber irgendwie
> hätte man da gern eine eigene Definition. Vermutlich wird diese auf
> das Zählen einzelner Elektronen hinauslaufen.

Also auf der Seite der PTB und sicher auch auf Wikipedia kann man die 
Definition des Ampere nachlesen. Das ist ganz ohne Volt und Ohm 
definiert, nämlich über Meter und Newton, also wieder über andere SI 
Basiseinheiten.
Aber die Definition bringt einen E-Techniker in der Praxis sicher nicht 
weiter

Das sind allerdings alles Aufgaben von Physikern, deshalb heißt die PTB 
auch nicht ETB.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Cyblord -. schrieb:

> Definition des Ampere: Das ist ganz ohne Volt und Ohm
> definiert, nämlich über Meter und Newton, also wieder
> über andere SI Basiseinheiten.

Wie bereits gesagt: Die Stromwaage ist für heutige Ansprüche zu ungenau.

von Pandur S. (jetztnicht)


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> Vermutlich wird diese auf das Zählen einzelner Elektronen hinauslaufen.

Wie war das nochmals...  1.6 * 10^19 Elelktronen sind ein Coulomb. Nein? 
Da ist man schon eine Weile am Zaehlen. Bei 1GHz Count Rate ist man 
immerhin 10^10 sekunden am Zaehlen. Das waeren dann 3'500 Jahre ... Wenn 
Tut-Ench-Amun damit angefangen haette waeren wir langsam da.

: Bearbeitet durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Harald W. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>
>> Definition des Ampere: Das ist ganz ohne Volt und Ohm
>> definiert, nämlich über Meter und Newton, also wieder
>> über andere SI Basiseinheiten.
>
> Wie bereits gesagt: Die Stromwaage ist für heutige Ansprüche zu ungenau.

Wie kann eine rein theoretische Definition des Ampere "zu ungenau" sein? 
Sie definiert das Ampere ja überhaupt erst.
Ich rede nicht von der Stromwaage. Deine Aussage man suche eine 
"Definition des Ampere" ist einfach falsch, weil es die längst gibt.

Was du meinst ist nicht die Definition, sondern eine praxistaugliche 
Methode das Ampere zu realisieren. Die ist allerdings weit weg von der 
Definition und natürlich auch unmöglich genauer.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Cyblord -. schrieb:

> Deine Aussage man suche eine
> "Definition des Ampere" ist einfach falsch, weil es die längst gibt.

Wenn Du meinst...
Alle Basiseinheiten wurden in den letzten Jahrzehnten regelmäßig
neu definiert, weil die Ansprüche an die Genauigkeit gestiegen
sind. Demnächst ist z.B. eine Neudefinition der Sekunde auf der
Basis sog. optischer Uhren dran. Sie wird etwa um denm Faktor
100 genauer als die heutige Definition sein.

von Cyblord -. (cyblord)


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Harald W. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>
>> Deine Aussage man suche eine
>> "Definition des Ampere" ist einfach falsch, weil es die längst gibt.
>
> Wenn Du meinst...
> Alle Basiseinheiten wurden in den letzten Jahrzehnten regelmäßig
> neu definiert, weil die Ansprüche an die Genauigkeit gestiegen
> sind. Demnächst ist z.B. eine Neudefinition der Sekunde auf der
> Basis sog. optischer Uhren dran. Sie wird etwa um denm Faktor
> 100 genauer als die heutige Definition sein.

Das bestreite ich gar nicht. Nur dann hättest du vielleicht schreiben 
sollen "eine bessere / genauere Definition des Ampere". Das könnte dann 
immerhin mal semantisch stimmen.

Und die heutige Definition des Ampere krankt weniger an ihrer 
Ungenauigkeit, sondern an ihrer völligen Praxisuntauglichkeit. Darum 
muss man heute hergehen und das Ampere in der Praxis mit Volt und Ohm 
herleiten, was dann wiederum ungenau ist.

: Bearbeitet durch User
von D. (Gast)


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Bitte nicht abschweifen :)

von mr.confused (Gast)


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D. schrieb:
> Bitte nicht abschweifen :)

Wieso ist doch eine schöne theoretische Diksussion ohne praktischen 
Nutzen, so wird es im Labor auch ablaufen :)

von Hp M. (nachtmix)


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Oh D. schrieb:
> Wie war das nochmals...  1.6 * 10^19 Elelktronen sind ein Coulomb. Nein?

Nein!


> Da ist man schon eine Weile am Zaehlen. Bei 1GHz Count Rate ist man
> immerhin 10^10 sekunden am Zaehlen. Das waeren dann 3'500 Jahre ... Wenn
> Tut-Ench-Amun damit angefangen haette waeren wir langsam da.

Aber um nicht auf solch plumpe Lösungen zurück greifen zu müssen macht 
man ja die Grundlagenforschung.
Hätten die die Ägypter mehr davon gemacht, hätte Tut-Ench-Amun sich 
einfach vom Elektronik-Flohmarkt einen 20GHz-Zähler geholt und wäre mit 
der Zählerei längst fertig.

von Operator S. (smkr)


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Viele Grundlagenforschungen für die Elektrotechnik kommen aus dem 
Fachgebiet Physik und Chemie (z.T. auch Biologie und andere, aber das 
ist nebensächlich)

Während die Grundlagenforschung der Elektrotechnik normalerweise eine 
Stufe höher ansetzt, in der Logikebene.
FPGA wäre ein solches Beispiel. Dort geht es darum, wie man der Hardware 
die Aufgabe zuweisen kann, ohne dass dies einmalig definiert werden 
muss. Wie das FPGA dann realisiert wird, ist wiederum aufgabe der 
Physiker/Chemiker (heutzutage Silizium)
Natürlich ist das FPGA nichts neues, aber darauf aufbauend gibt es 
weitere Forschungen im Bereich Synthesyzer etc.
Prozessarchitekturen wäre ein weiteres Beispiel. Die ganze 
Kommunikationsschnittstellen zwischen den Elektronikkomponenten. 
Automatisierung an sich, was kann man wie realisieren.
Irgendwo gibt es dann auch sicher die Schnittstelle zu den 
Informatikern, je weiter man sich ausschliesslich mit der 
Problemstellung der Programmierung befasst.

von Häää (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Wenn Du meinst...
> Alle Basiseinheiten wurden in den letzten Jahrzehnten regelmäßig
> neu definiert, weil die Ansprüche an die Genauigkeit gestiegen
> sind. Demnächst ist z.B. eine Neudefinition der Sekunde auf der
> Basis sog. optischer Uhren dran. Sie wird etwa um denm Faktor
> 100 genauer als die heutige Definition sein.

Das ist doch Quark, die Definition der Sekunde hat doch mit einer Uhr 
überhaupt nix zu tun.

von Cyblord -. (cyblord)


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Häää schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Wenn Du meinst...
>> Alle Basiseinheiten wurden in den letzten Jahrzehnten regelmäßig
>> neu definiert, weil die Ansprüche an die Genauigkeit gestiegen
>> sind. Demnächst ist z.B. eine Neudefinition der Sekunde auf der
>> Basis sog. optischer Uhren dran. Sie wird etwa um denm Faktor
>> 100 genauer als die heutige Definition sein.
>
> Das ist doch Quark, die Definition der Sekunde hat doch mit einer Uhr
> überhaupt nix zu tun.

Das stimmt zwar an sich, ABER: Die heutige Definition stützt sich auf 
die Anzahl der Schwingungen eines Cs Atoms (vereinfacht ausgedrückt). 
Damit ist eine grundlegende Grenze für die Genauigkeit einer MESSUNG der 
Zeit vorgegeben. Eine anderer Definition könnte diese Genauigkeit 
erhöhen.

Um nun aus dieser Definition tatsächlich eine Zeit zu gewinnen braucht 
man eine Uhr. Nämlich die CS-Atomuhr.

Und für das neue optische Verfahren, wird dann eine entsprechende 
optische Uhr gebraucht.

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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D. schrieb:
> Hey, wie kann man sich konkret Grundlagenforschung in der Elektrotechnik
> vorstellen? Dort geht es bestimmt um elektrische Felder usw. oder?
> Hat jemand dafür Beispiele, was einem in der Grundlagenforschung
> erwartet?

Ich kenne einen Doktoranden am Fraunhofer ISE, der bspw. an 
hocheffizienten Multilayer-Solarzellen und deren Testaufbauten forscht 
und darüber promoviert.

Der hat bspw. einen Master in E-Technik.

In den Grenzbereichen hat man aber sowieso nicht mehr die klare Trennung 
der Gebiete. In seinem Bereich gibt es auch Physiker, 
Verfahrenstechniker und Informatiker.

von H. K. (spearfish)


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An meiner ehemaligen Uni beschäftigt sich das Institut für Grundlagen 
der Elektrotechnik hauptsächlich mit numerischer Simulation von 
elektromagnetischen Feldern mittels FEM und stochastischen und 
deterministischen Optimierungsverfahren in der Elektrodynamik.

Kann dir aber leider auch nicht sagen, was das jetzt genua in 
Forschungsleistung bedeutet. :D

Achja, Publikationen lesen ohne tiefergehendes Wissen der Materie ist 
glaube ich kaum zielführend...

von Thomas (Gast)


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In diesem Thread ziemlich viel Unsinn verbreitet worden ;)

1) Ja es stimmt die Definition des Ampere ist schlecht gewählt. Dadurch 
dass man es auf eine Kraftwirkung rückrechnet holt man sich 
Ungenauigkeiten an Board(die Grundgrößen Entfernung und Gewicht haben 
Messunsicherheiten, die man nicht hätte wenn man Elektronen zählen 
würde, was heute durchaus möglich ist. Es gibt durchaus von der Stange 
kaufbare Geräte mit einer umgerechneten Auflösung von +-50 Elektronen, 
hab mal selber so eines in der Hand gehabt. (wenn man davon ausgeht dass 
1A ca der Fluss von 6*10^18 Elektronen/s durch eine Fläche sind. Hier 
ist mal 1 Gerät, dass zeigt, was zu einem relativ günstigen Preis 
eigentlich machbar ist. Natürlich gibt es noch genauere Geräte [1]. Ich 
bin auch der Meinung dass ich es noch erleben werde dass das Ampere neu 
definiert wird, bin gespannt :)

2)Dinge wie Modulationsverfahren, Schaltungen etc. zählt man nicht zur 
Grundlagenforschung in der Elektrotechnik, sondern Nachrichtentechnik 
und Elektronik.

Grundlagenforschung in der Elektrotechnik handelt z.B. von numerischen 
Lösen von Feldproblemen, dem Finden neuer oder effizienterer Lösungen 
für Feldprobleme etc., Optimierungsaufgaben, wobei das Thema sehr groß 
ist und je nach Universität verschiedene Schwerpunkte gesetzt sind.

Für wirkliche Grundlagenforschung ist meiner Meinung ein Physikstudium 
besser geeignet, bei Elektrotechnik geht es meistens um die Anwendung, 
weniger um die Beschreibung der physikalischen Hintergründe.
[1] http://www.meilhaus.de/keysight+b2981a.htm

von Harald W. (wilhelms)


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D. schrieb im Beitrag #4565870:

> Hat jetzt wer 'nen Tipp wie ich sowas an meiner FH machen kann?

Ich glaube nicht, das an einer FH Grundlagenforschung gemacht wird.
Sowas läuft eher an Universitäten.

von Rick M. (rick-nrw)


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Was verstehst Du unter Grundlagenforschung?

von D. (Gast)


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Hey, danke für die Beiträge! Einige waren wirklich gut.
Aber wer zur Hölle hat unter meinem Namen einen Beitrag veröffentlicht?

von D. (Gast)


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Rick M. schrieb:
> Was verstehst Du unter Grundlagenforschung?

Weiß nicht, das ist irgendwie auch meine Frage :)

von D. (Gast)


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Also, die Nicht-Grundlagen-Forschung, also die angewandte Forschung ist 
diejenige, die auch von FH-Absolventen praktiziert werden kann, nicht 
wahr. Denn angewandte Forschung ist doch im Prinzip 
Konstruktion/Entwicklung, oder?

von Gerald M. (gerald_m17)


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Die Arbeit beim promovieren unterschiedet sich zwischen den Instituten 
deutlich mehr als zwischen den Abschlüssen.
Ob Elektrotechnik, Maschinenbau oder Exphysik, oft ändert sich der Grad 
des Doktors einfach weil ein neuer Professor Chef des Instituts wird.
Oft kann man sich den Abschluss auch aussuchen, weil das Institut aus 
verschiedenen Fächern Professoren hat.
E-techniker machen z.B.:

-Sensoren mit verschiedenen dünnen Schichten
-biologisch inspirierte Materialien
-Komplette, spezielle Schaltkreise auf einem Wafer
-Solarzellen

Prinzipiell viel mit verschiedenen dünnen Schlichten die alle besondere 
Eigenschaften haben oder verbessert werden sollen. Zumindest in den 
Instituten in denen ich schon war.

Nur in der theoretischen Physik findet man keine Ingenieure, was 
natürlich klar ist.

von D. (Gast)


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Danke Gerald und andere :)

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas schrieb:

> eigentlich machbar ist. Natürlich gibt es noch genauere Geräte [1]. Ich
> Ich bin auch der Meinung dass ich es noch erleben werde
> dass das Ampere neu definiert wird, bin gespannt :)

Vorher ist wohl noch das kg über die Neubestimmung
der Avogadro-Konstante dran. Da hat man zunehmend
Probleme bei Vergleichsmessungen der verschiedenen
kg-Prototypen. So oder so: Egal was man messen will,
ohne Elektronik kommt man nirgends mehr aus. Und
bezogen auf den Titel des Threads: Im Endeffekt ist
alle Grundlagenforschung physikalisch. Auch wenn es
sich um elektrische Grössen handelt. Und solche For-
schung wird normalerweise auch von Physikern gemacht.
Siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Klaus_von_Klitzing

von Bitwurschtler (Gast)


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D. schrieb:
> Rick M. schrieb:
>> Was verstehst Du unter Grundlagenforschung?
>
> Weiß nicht, das ist irgendwie auch meine Frage :)

Als Ingenieur in der Forschung forscht man nicht selbst sondern 
unterstützt die Forscher mit dem technischen Sachverstand eines 
Ingenieurs.

Also deispielsweise wie man am besten die Spulen des Tokamak wickelt das 
nicht gleich nach dem ersten Probelauf die Brillen der Forscher eine 
Metallbeschichtung tragen.

Und Trafo wickeln auf hohem Niveau lernt man doch an der FH, oder?

von Jay (Gast)


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D. schrieb im Beitrag #4565870:
> Hat jetzt wer 'nen Tipp wie ich sowas an meiner FH machen kann?

Das passt alles nicht zusammen. Hier deutest du an, dass du noch 
studierst. In einem anderen Thread erzählst du, dass du ein FH-Diplom 
hast Beitrag "Forschung mit FH Abschluss"

Nehmen wir an du studierst wirklich, dann würdest du nicht nach einem 
Tipp für deine FH fragen müssen. Dann würdest du deine FH kennen und 
wissen was dort läuft. Warum wir deine FH, deren Namen du nicht nennst, 
besser kennen sollen als du verstehe ich ebenfalls nicht. Was du 
erzählst klingt wenig durchdacht und passt nicht in das Bild eines 
Studenten, egal ob FH oder Uni.

Das mit dem Diplom an sich ist auch merkwürdig. Kaum jemand studiert 
noch auf Diplom in E-Technik.

von Mac G. (macgyver0815)


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> Ampere

Das Forum arbeitet schon seit 2009 an völlig neuen Definitionen:

Beitrag "Amper hoch skillen?"

von D. (Gast)


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Jay schrieb:
> D. schrieb:
>> Hat jetzt wer 'nen Tipp wie ich sowas an meiner FH machen kann?
>
> Das passt alles nicht zusammen. Hier deutest du an, dass du noch
> studierst. In einem anderen Thread erzählst du, dass du ein FH-Diplom
> hast Beitrag "Re: Forschung mit FH Abschluss"
>
> Nehmen wir an du studierst wirklich, dann würdest du nicht nach einem
> Tipp für deine FH fragen müssen. Dann würdest du deine FH kennen und
> wissen was dort läuft. Warum wir deine FH, deren Namen du nicht nennst,
> besser kennen sollen als du verstehe ich ebenfalls nicht. Was du
> erzählst klingt wenig durchdacht und passt nicht in das Bild eines
> Studenten, egal ob FH oder Uni.
>
> Das mit dem Diplom an sich ist auch merkwürdig. Kaum jemand studiert
> noch auf Diplom in E-Technik.



MEINE GÜTE DAS HABE ICH NICHT GESCHRIEBEN

Wie gesagt, jemand hat aus unerklärlichen Gründen dafür meinen Namen 
verwendet...

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