Juerg Leuthold: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2020

Name	Herr Prof. Dr. Juerg Leuthold
Lehrgebiet	Photonik und Kommunikation
Adresse	Professur Photonik u. Kommunikat. ETH Zürich, ETZ K 81 Gloriastrasse 35 8092 Zürich SWITZERLAND
Telefon	+41 44 633 80 10
E-Mail	leuthold@ethz.ch
URL	http://www.ief.ee.ethz.ch/people/leuthold.html
Departement	Informationstechnologie und Elektrotechnik
Beziehung	Ordentlicher Professor

Nummer	Titel	ECTS	Umfang	Dozierende
227-0075-00L	Elektrotechnik I	3 KP	2V + 2U	J. Leuthold
Kurzbeschreibung	Grundlagenvorlesung 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;
Lernziel	Das 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.
Inhalt	Diese 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
Skript	Die Vorlesungsfolien werden auf Moodle bereitgestellt. Als ausführliches Skript wird das Buch "Manfred Albach. Elektrotechnik, Person Verlag, Ausgabe vom 1.8.2011" empfohlen.
Literatur	Für das weitergehende Studium werden in der Vorlesung verschiedene Bücher vorgestellt.
227-0085-32L	Projekte & Seminare: Magnetische Felder im Alltag Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc. Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.	2 KP	2P	J. Leuthold
Kurzbeschreibung	Der 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.
Lernziel	Magnetfelder 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.
227-0125-00L	Optics and Photonics	6 KP	2V + 2U	J. Leuthold
Kurzbeschreibung	This 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.
Lernziel	A sound base for work in the field of optics and photonics will be given.
Inhalt	Chapter 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
Skript	Lecture notes will be handed out.
Voraussetzungen / Besonderes	Fundamentals of Electromagnetic Fields (Maxwell Equations) & Bachelor Lectures on Physics.
227-0955-00L	Seminar in Electromagnetics, Photonics and Terahertz	3 KP	2S	J. Leuthold
Kurzbeschreibung	Selected topics of the current research activities of the IFH and closely related institutions are discussed.
Lernziel	Have an overview on the research activities of the IFH.
Inhalt	Weekly review of hot topics in the field of electromagnetics, optics and photonics and optical communications.
401-5870-00L	Seminar in Electromagnetics for CSE	4 KP	2S	J. Smajic, J. Leuthold
Kurzbeschreibung	Discussion 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.
Lernziel	Knowledge about classical electromagnetics, main applications, and appropriate numerical methods.
Voraussetzungen / Besonderes	Students 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.