Aufbau des Lernprogramms

Zum Erreichen der Lernziele werden zur Durcharbeitung, zum Experimentieren, zur Anwendung erworbener Kenntnisse als Teile des Lernprogramms angeboten:

Kompendium
Im Kompendium wird gezeigt, wie für periodische Signalfunktionen die Koeffizienten der Fourier-Reihe ermittelt und als gleichwertig mit dem Liniendiagramm der periodischen Funktion als diskretes Linienspektrum (Amplituden- und Phasenspektrum) dargestellt werden. Aus den Fourier-Koeffizienten ermittelt man die Kenngrößen nichtsinusförmiger Wechselgrößen wie Grundschwingungsgehalt, Klirrfaktor, Effektivwert.
Mit der Kenntnis der Fourier-Koeffizienten kann die komplexe Rechnung zur Analyse von Wechselstromschaltungen auf allgemeine periodische Erregung erweitert werden.
So wird die Verformung periodischer Signale durch frequenzabhängige Netze (z. B. Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre) analysiert (Lineare Verzerrung).
Das Auftreten höherer Harmonischer bei sinusförmiger Erregung in Netzen mit nichtlinearen Bauelementen ist Gegenstand der Betrachtungen zur Nichtlinearen Verzerrung.

Experimentierumgebung
Die theoretischen (durchaus anspruchsvollen) Sachverhalte können durch eine Vielzahl von Experimenten mit Hilfe von Mathcad-Arbeitsblättern und anderen Tools (Fourier-Reihe, Fourier-Synthese, Lineare Verzerrung, Nichtlineare Verzerrung, Klirrfaktor, Harmonischen-Mischpult) anschaulich nachvollzogen werden.

Übungsaufgaben
Eine Vielzahl von Übungsaufgaben zur Berechnung von Spektren, zur Berechnung von Kenngrößen und zur Signalverformung bieten Gelegenheit, das erworbene Wissen anzuwenden.
Zahlreiche Hilfen und spezielle Tools geben dabei Anleitung und die Möglichkeit, die Richtigkeit der Lösungen zu überprüfen.

Animationen
Die vertonten Animationen erleichtern das Verständnis komplexer Sachverhalte und sind in alle Teile des Lernprogramms integriert.