GATE Lehrplan für Elektrotechnik

Betreff: EE

Kursstruktur

Abschnitte / Einheiten	Themen
Section A	Engineering Mathematics
Einheit 1	Lineare Algebra
Einheit 2	Infinitesimalrechnung
Einheit 3	Differentialgleichung
Einheit 4	Komplexe Variablen
Teil 5	Wahrscheinlichkeit und Statistik
Einheit 6	Numerische Methoden
Einheit 7	Transformationstheorie
Section B	Electric Circuits
Section C	Electromagnetic Fields
Section D	Signals and Systems
Section E	Algorithms
Section F	Electrical Machines
Section G	Power Systems
Section H	Control Systems
Section I	Electrical and Electronic Measurements
Section J	Analog and Digital Electronics
Section K	Power Electronics

Lehrplan

Section A: Engineering Mathematics

Unit 1: Linear Algebra

• Matrixalgebra
• Lineare Gleichungssysteme
• Eigenvalues
• Eigenvectors

Unit 2: Calculus

• Mittelwertsätze
• Theoreme der Integralrechnung
• Bewertung bestimmter und unzulässiger Integrale
• Teilderivate
• Maxima und Minima
• Mehrere Integrale
• die Fourierreihe
• Vektoridentitäten
• Richtungsableitungen
• Linienintegral
• Oberflächenintegral
• Volumenintegral
• Stokes 'Satz
• Gaußscher Satz
• Satz von Green

Unit 3: Differential equations

• Gleichungen erster Ordnung (linear und nichtlinear)
• Lineare Differentialgleichungen höherer Ordnung mit konstanten Koeffizienten
• Methode zur Variation von Parametern
• Cauchys Gleichung
• Eulers Gleichung
• Anfangs- und Randwertprobleme
• Partielle Differentialgleichungen
• Methode zur Trennung von Variablen

Unit 4: Complex variables

• Analytische Funktionen
• Cauchys Integralsatz
• Cauchys Integralformel
• Taylor-Serie
• Laurent-Serie
• Restsatz
• Lösungsintegrale

Unit 5: Probability and Statistics

• Stichprobensätze

• Bedingte Wahrscheinlichkeit

• Mittelwert, Median, Modus, Standardabweichung, Zufallsvariablen, diskrete und kontinuierliche Verteilungen

• Poisson-Verteilung

• Normalverteilung

• Binomialverteilung

• Korrelationsanalyse,

• Regressionsanalyse

Unit 6: Numerical Methods

• Lösungen nichtlinearer algebraischer Gleichungen
• Ein- und mehrstufige Methoden für Differentialgleichungen

Unit 7: Transform Theory

• Fourier-Transformation
• Laplace-Transformation
• z-Transform

Section B: Electric Circuits

• Netzwerkdiagramm
• KCL-, KVL-, Knoten- und Netzanalyse
• Einschwingverhalten von Gleich- und Wechselstromnetzen
• Sinusförmige stationäre Analyse
• Resonance
• Passiver Filter, ideale Strom- und Spannungsquellen
• Thevenins Theorem
• Nortons Satz
• Überlagerungssatz
• Satz der maximalen Leistungsübertragung
• Zwei-Port-Netzwerke
• Dreiphasenschaltungen
• Leistung und Leistungsfaktor in Wechselstromkreisen

Section C: Electromagnetic Fields

• Coulomb-Gesetz

• Elektrische Feldstärke

• Elektrische Flussdichte

• Gaußsches Gesetz

• Divergenz, elektrisches Feld und Potential aufgrund von Punkt-, Linien-, Ebenen- und sphärischen Ladungsverteilungen

• Wirkung des dielektrischen Mediums

• Kapazität einfacher Konfigurationen

• Biot-Savarts Gesetz

• Ampere Gesetz

• Curl

• Faradays Gesetz

• Lorentz Kraft

• Inductance

• Magnetomotorische Kraft

• Reluctance

• Magnetkreise

• Selbst- und Gegeninduktivität einfacher Konfigurationen

Section D: Signals and Systems

• Darstellung von kontinuierlichen und zeitdiskreten Signalen
• Verschiebungs- und Skalierungsvorgänge
• Lineare zeitinvariante und kausale Systeme
• Fourierreihendarstellung kontinuierlicher periodischer Signale
• Stichprobensatz
• Anwendungen der Fourier-Transformation
• Laplace-Transformation und Z-Transformation

Section E: Electrical Machines

• Einphasentransformator -
  • Gleichartiger Schaltkreis
  • Zeigerdiagramm
  • Leerlauf- und Kurzschlusstests
  • Regulierung und Effizienz
• Dreiphasentransformatoren -
  • Connections
  • Parallelbetrieb
• Auto-transformer
• Prinzipien der elektromechanischen Energieumwandlung
• Gleichstrommaschinen -
  • Getrennt aufgeregt
  • Serie und Shunt
  • Motor- und Erzeugungsbetriebsart und ihre Eigenschaften
  • Anlauf und Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren
• Dreiphasen-Induktionsmotoren -
  • Funktionsprinzip
  • Types
  • Performance
  • Drehmoment-Drehzahl-Eigenschaften
  • Leerlauf- und blockierte Rotortests
  • Gleichartiger Schaltkreis
  • Start und Geschwindigkeitsregelung
• Funktionsprinzip von Einphasen-Induktionsmotoren
• Synchronmaschinen -
  • Maschinen mit zylindrischen und ausgeprägten Stangen
  • Performance
  • Regelung und Parallelbetrieb von Generatoren
  • Starten des Synchronmotors
  • Characteristics
• Arten von Verlusten und Wirkungsgradberechnungen von elektrischen Maschinen

Section F: Power Systems

• Stromerzeugungskonzepte
• AC- und DC-Übertragungskonzepte
• Modelle und Leistung von Übertragungsleitungen und -kabeln
• Serien- und Nebenschlusskompensation
• Elektrische Feldverteilung und Isolatoren
• Verteilungssysteme
• Mengen pro Einheit
• Buszulassungsmatrix
• Lastflussmethoden nach GaussSeidel und Newton-Raphson
• Spannungs- und Frequenzregelung
• Leistungsfaktorkorrektur
• Symmetrische Komponenten
• Symmetrische und unsymmetrische Fehleranalyse
• Prinzipien des Überstroms
• Differential- und Distanzschutz
• Leistungsschalter
• Systemstabilitätskonzepte
• Gleiches Flächenkriterium

Section G: Control Systems

• Mathematische Modellierung und Darstellung von Systemen

• Feedback-Prinzip

• Übertragungsfunktion

• Blockdiagramme und Signalflussdiagramme

• Transienten- und Steady-State-Analyse linearer zeitinvarianter Systeme

• Routh-Hurwitz- und Nyquist-Kriterien

• Bode-Plots, Root-Loci, Stabilitätsanalyse, Lag-, Lead- und Lead-Lag-Kompensatoren

• P-, PI- und PID-Regler

• Zustandsraummodell

• Zustandsübergangsmatrix

Section H: Electrical and Electronic Measurements

• Brücken und Potentiometer

• Messung von Spannung, Strom, Leistung, Energie und Leistungsfaktor

• Messwandler, digitale Voltmeter und Multimeter, Phasen-, Zeit- und Frequenzmessung

• Oscilloscopes

• Fehleranalyse

Section I: Analog and Digital Electronics

• Eigenschaften von Dioden, BJT, MOSFET
• Einfache Diodenschaltungen: Clipping, Clamping, Gleichrichter
• Verstärker: Vorspannung, Ersatzschaltung und Frequenzgang
• Oszillatoren und Rückkopplungsverstärker
• Operationsverstärker: Eigenschaften und Anwendungen
• Einfache aktive Filter
• VCOs und Timer
• Kombinierte und sequentielle Logikschaltungen
• Multiplexer
• Demultiplexer
• Schmitt-Trigger
• Schaltkreise abtasten und halten
• A / D- und D / A-Wandler
• 8085Mikroprozessor -
  • Architecture
  • Programming
  • Interfacing

Section H: Power Electronics

• Eigenschaften von Halbleiter-Leistungsbauelementen -
  • Diode
  • Thyristor
  • Triac
  • GTO
  • MOSFET
  • IGBT
• DC zu DC Umwandlung -
  • Buck
  • Boost
  • Buck-Boost-Wandler
• Einphasen- und Dreiphasenkonfiguration von ungeregelten Gleichrichtern
• Leitungskommutierte Wandler auf Thyristorbasis
• Bidirektionale Wechselspannungswandler
• Probleme der Netzstromoberwellen
• Leistungsfaktor
• Verzerrungsfaktor von Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlern
• Einphasen- und Dreiphasen-Wechselrichter
• Sinusförmige Pulsweitenmodulation

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