Onderwijsprogramma

De bacheloropleiding duurt drie jaar en bestaat uit een mix van onderwijsvormen, zoals hoorcolleges, instructies, projecten en zelfstudie. Deze onderwijsactiviteiten vinden plaats tussen 8.45 uur en 17.30 uur. Een college duurt twee keer drie kwartier met een kwartier pauze tussendoor. Tijdens de projecten leer je in groepsverband om kennis toe te passen én ontdek je het praktische nut van de verschillende vakken en de verbanden daartussen. Je oefent ook vaardigheden, zoals presenteren en rapporteren.

Het studieprogramma van Electrical Engineering bestaat uit zeven leerlijnen: 

  • Wiskunde
  • Natuurkunde
  • Circuits
  • Signalen en Systemen
  • Digitale Systemen
  • Telecommunicatie
  • Elektrische Energie

De leerlijn Wiskunde vormt een belangrijke basis voor de opleiding, aangezien wiskunde het gereedschap is waar je je hele carrière gebruik van maakt. In de leerlijn Natuurkunde leer je over kwantummechanica, elektriciteit en magnetisme. De fundamentele kennis heb je nodig om de werking van elektrische en elektronische componenten en systemen te begrijpen.

In elk semester van het eerste en tweede jaar heb je enkele vakken en een project. Tijdens één van de projecten ontwerp je bijvoorbeeld een autonome robot die mijnen kan detecteren. Ook in het derde jaar volg je naast de minor enkele vakken en ten slotte sluit je de bacheloropleiding af met een bachelorafstudeerproject.

Eerste jaar

In het eerste jaar leer je belangrijke basisprincipes van de elektrotechniek. Je krijgt colleges over elektrische en elektronische schakelingen en computersystemen en je leert computers programmeren. Daarnaast ben je veel bezig met natuurkunde en wiskunde. Vervolgens leer je aan de hand van concrete opdrachten om de theorie in de praktijk toe te passen. Een voorbeeld van een project is het ontwerpen en het maken van een audiosysteem. Verder krijg je regelmatig voortgangstoetsen die meten of je de stof goed hebt begrepen, waarbij een voldoende als resultaat een deel van je tentamencijfer oplevert.

Vakken

Lineaire Algebra & Analyse A en B (EE1M11 en EE1M21)

Dit vak gaat dieper in op de wiskunde die je gewend bent op de middelbare school, zoals differentiëren en integreren. Ook ga je aan de slag met nieuwe onderwerpen, zoals limieten, complexe getallen en matrices. De wiskundige vaardigheden die je hier leert, zijn van groot belang voor andere vakken. Zo gebruik je integralen om elektrische en magnetische velden te beschrijven in het vak Elektriciteit en Magnetisme.  

Lineaire Schakelingen A en B (EE1C11 en EE1C12)

Dit vak geeft de basis voor de rest van je carrière als Electrical Engineer. Je leert elektrische circuits door te rekenen: welke stroom er door een component gaat, welke spanning er over staat en welk vermogen er omgezet wordt in warmte. Je leert werken met weerstanden en stroom- en spanningsbronnen, maar ook met condensatoren, spoelen en opamps (versterkers). Je leert om schakelingen met meerdere vertakkingen en verschillende componenten op verschillende manieren door te rekenen. 

Klassieke en Kwantummechanica (EE1P11)

Bij dit vak ligt de focus bij de natuurkunde. Je leert de klassieke wereld van krachten, massa en beweging kennen, maar ook de kwantumwereld waar alles op atoomniveau gebeurt. Het feit dat deeltjes ook golven kunnen zijn en vice versa, is hier een bekend voorbeeld van. Zo zijn fotonen de deeltjes die verantwoordelijk zijn voor licht. Kwantummechanica is nodig om de werking van transistoren en diodes te begrijpen, deze componenten worden veel gebruikt in de elektrotechniek. 

Project 1: Booming Bass (EE1L11)

Tijdens de bachelor Electrical Engineering worden verschillende projecten aangeboden waarin de stof die je leert in de andere vakken tot leven komt. Het eerste project dat je doet heet de Booming Bass. Hierbij ga je in een team van ongeveer tien studenten zelf een audiosysteem ontwerpen. Hier komt meer bij kijken dan je in eerste instantie denkt: je maakt de versterker, de filters die de juiste tonen naar de juiste speaker sturen, je maakt een betrouwbare voeding en het allerleukste onderdeel: de beukende bas extensie, die de bas in de muziek nog eens extra versterkt. Aan het einde van het kwartaal kun je muziek afspelen op je eigen versterker! Je rondt het project af met een individuele verdediging, een verslag en een presentatie met de projectgroep. 

Versterkerschakelingen en Instrumentatie (EE1C31)

Dit vak gaat over het meten en versterken van signalen. Hoe is een smartphone in staat de positie van je vinger op het scherm te bepalen? Hoe meet een thermostaat de temperatuur? Je leert hoe de signalen van sensoren met elektronische schakelingen kunnen worden verwerkt. Centraal staat daarbij het versterken van signalen met transistoren en opamps, maar ook het digitaliseren van signalen, zodat ze door een computer kunnen worden verwerkt, komt aan bod. In de wekelijkse practica kijk je naar de precieze werking van meetapparatuur, zoals oscilloscopen, maar ook naar de fouten die door het meten op kunnen treden. Ook bouw je schakelingen om sensoren uit te lezen.  

Digitale Systemen A en B (EE1D11 en EE1D21)

Programmeren in C en VHDL, Field Programmable Arrays (FPGA), bits, booleaanse algebra – het zijn allemaal sleutelwoorden van dit vak. Zo leer je de basics van de programmeertaal C, waarmee je codes schrijft die bijvoorbeeld de kortste route tussen steden kunnen berekenen. Met VHDL kun je digitale hardware beschrijven, waarmee je bijvoorbeeld een teller maakt. Een FPGA is een grote schakeling in een chip, waar de interne verbindingen steeds opnieuw aangepast kunnen worden door een bepaald databestand naar de chip te uploaden. Hierdoor kan de chip steeds een andere functie krijgen. Naast de practica, waarbij je gaat programmeren en aan de slag gaat met FPGA’s, leer je ook rekenen met behulp van booleaanse algebra. Dit is een bepaalde soort wiskunde die onmisbaar is in de wereld van enen, nullen en bits. 

Kansberekening en Statistiek (EE1M31)

Bij dit wiskundevak draait het allemaal om het bepalen van kansen. Is het waarschijnlijk dat een bepaald evenement wel of juist niet zal gebeuren? Statistiek is onder andere nodig voor latere vakken van de opleiding, omdat bijvoorbeeld de werking van communicatiesystemen alleen te begrijpen is met kennis van statistiek. 

Elektriciteit en Magnetisme (EE1P21)

Bij dit vak leer je van alles over natuurkundige fenomenen, zoals elektrische en magnetische velden. Aan de werking van elke elektronische schakeling liggen elektrische en magnetische velden ten grondslag. Deze velden maken het draadloos versturen van informatie mogelijk, maar kunnen ook zorgen voor ongewenste effecten, zoals ruis en verstoringen. Wat veroorzaakt zo’n onzichtbaar veld, wat voor krachten zijn eraan verbonden en hoe beschrijf je zo’n veld het beste? Je zult zien dat de twee soorten velden nauw verbonden zijn en een groot effect hebben op geladen deeltjes als elektronen. 

Project 2: Smart Robot Challenge (EE1L21)

Het tweede project heet de Smart Robot Challenge. Ieder team krijgt een klein robotautootje dat aan het eind van het project challenges moet volbrengen. Zo moet het autonoom de kortste route kunnen rijden over een veld van lijnen, mijnen detecteren en draadloos communiceren met de computer. Hier heb je de theorie van verschillende vakken voor nodig, zoals het maken van een mijnsensor (Versterkerschakelingen en Instrumentatie) en het schrijven van codes en algoritmen (Digitale Systemen A en B). Een mooie combinatie van verschillende aspecten van de elektrotechniek met een spannende afsluiter bij de eindpresentatie en competitie. Ook bij dit project lever je een verslag in. 

Tweede jaar

In het tweede jaar maak je kennis met Energietechniek, Signalen en Systemen, Micro-elektronica en Telecommunicatie. Je kennis van de wiskunde wordt verder verdiept met complexe functietheorie en differentiaalvergelijkingen. Daarnaast werk je in het tweede en vierde kwartaal aan een project. Je begint met specificaties en werkt deze uit tot een ontwerp van een chip voor bijvoorbeeld een videogame, zoals ‘Pong’. Ook leer je  modelleren, ontwerpen, analyseren, documenteren en meten.

Vakken

Complexe Functietheorie (EE2M11)

Al kennis gemaakt met het complexe getal i? Dit is de wortel van -1, die in de reële wereld niet bestaat. Rekenen met complexe getallen is echter van groot belang voor een Electrical Engineer. Het is een krachtige wiskundevaardigheid waarmee je integralen kunt oplossen en de stromen en spanningen in een circuit kunt beschrijven. Het gedrag van spoelen en condensatoren bij verschillende frequenties kan worden beschreven met een complexe weerstand (impedantie), waardoor de complexe wiskunde onmisbaar is bij berekeningen aan elektrische schakelingen. 

Geïntegreerde Schakelingen (EE2C11)

De moderne transistortechnologie ontwikkelt zich in een snel tempo. Transistoren, waarvan er miljarden op een chip passen, zijn onmisbaar in het dagelijks leven. Je computer, je mobiel, het zit er vol mee! Bij dit vak leer je wat deze componenten precies zijn, hoe ze werken en hoe ze gefabriceerd worden. Bij benadering zijn het schakelaars, en bij dit vak leer je dan ook rekenen met de bijbehorende spanningen en stromen, en de vertragingstijden tussen schakelmomenten. De practica geven inzicht in de verschillende parameters van een transistor en laten je zien hoe het gedrag afhangt van bijvoorbeeld de fysieke afmetingen van dat stukje elektronica.  

Elektrische Omzettingen (EE2E11)

Bij dit vak draait het om één centraal begrip: power (vermogen). Vermogen komt in veel verschillende soorten voor. Zo kan er elektrisch vermogen geleverd worden, dat afhankelijk is van de stroom en spanning. Maar ook mechanisch vermogen is van groot belang in machines, waar kracht, draaisnelheid en versnelling bepalend zijn. Verliezen van energie door bijvoorbeeld het ontstaan van warmte in een weerstand of wrijving tussen twee tandwielen, hebben invloed op de efficiëntie van een systeem. Hoe zuinig is een bepaalde motor precies? Hoeveel vermogen is er nodig om een bepaalde kracht te leveren? Hoe wordt elektrisch vermogen in mechanisch vermogen omgezet? Dit vak gaat verder over elektronische schakelingen voor vermogensomzetting en het regelen aandrijven van elektrische machines.  

Signalen en Systemen (EE2S11)

Bij dit vak leer je werken met analoge en digitale signalen, en de relatie tussen die twee. Ook leer je hoe je een signaal, behalve in het tijddomein, ook in het frequentiedomein kan bekijken. Een signaal kan zoiets simpels zijn als een sinus, maar ook veel moeilijker. Zo’n ingewikkeld signaal kan je zien als heel veel sinussen bij elkaar opgeteld, allemaal met een eigen frequentie. Je leert filters ontwerpen om bijvoorbeeld alleen de gewenste frequenties door te laten. Wees bereid al je tot dan toe geleerde wiskunde (waaronder Complexe Functietheorie) uit de kast te halen, want dat ga je nodig hebben bij dit vak. 

Lineaire Algebra en Differentiaalvergelijkingen (EE2M21)

Een differentiaalvergelijking is een vergelijking waarin een wiskundige functie voorkomt en ook zijn afgeleide, of zelfs de tweede of derde afgeleide. Dit is heel beknopt al in het eerste jaar aan de orde gekomen, maar hier wordt er een stuk dieper op ingegaan. Je leert bij dit vak hoe je met behulp van integreren en differentiëren deze soms lastige vergelijkingen gemakkelijk kan oplossen. Deze kennis is bijvoorbeeld nodig voor het berekenen van het gedrag van elektrische schakelingen met spoelen en condensatoren. Het lineaire algebra gedeelte van dit vak gaat over zogenaamde stelsels van vergelijkingen, waarmee je uit kunt drukken hoe meerdere variabelen met elkaar samenhangen. Het vormt zo een zeer belangrijk stuk wiskundig gereedschap voor allerlei elektronische analyse- en ontwerpproblemen. 

Project 3: Design a Chip (EE2L11)

Bij het eerste project van het tweede jaar ga je zelf een chip ontwerpen. De invulling hiervan is helemaal vrij. Sommige studenten maken een klok, anderen maken een spel, zoals Tetris of Whack-a-Mole. Wanneer je ontwerpidee haalbaar is en binnen bepaalde eisen valt, mag je aan de slag met het ontwerpen van de chip. Je maakt hiervoor gebruik van je kennis van digitale systemen, geïntegreerde schakelingen en VHDL. Je leert samenwerken in groepen en leert samen op een systematische manier een ontwerp te maken. Tijdens het project worden de ontwerpen uitvoerig getest. Het project wordt afgerond met een presentatie en demonstratie. Bekijk hier het eindresultaat van Design a Chip

Systeem- en Regeltechniek (EE2S21)

Een systeem bestaat meestal niet alleen uit elektrische onderdelen: er zijn bijvoorbeeld ook mechanische onderdelen aanwezig. Bij dit vak leer je hoe je aan deze verschillende onderdelen op dezelfde manier kan rekenen. Vervolgens leer je hoe je dit systeem naar wens aan kan sturen door het toepassen van terugkoppeling (feedback control). Bijvoorbeeld: de temperatuur in je huiskamer wordt gemeten met een thermometer. Als deze te laag is, wordt de verwarming aangezet. Als de temperatuur weer op niveau is, wordt deze weer uitgezet. Hoe zorg je ervoor dat de temperatuur in je kamer constant blijft, zonder dat deze gaat schommelen? Je kunt ook denken aan Segways, die automatisch blijven staan, en drones, die stabiel in de lucht blijven hangen. 

Telecommunicatie A en B (EE2T11 en EE2T12)

Signalen door de lucht sturen kan niet zomaar – om een signaal draadloos te versturen moet het vertaald worden naar een radiofrequentie; bovendien mag een radiozender maar een klein bereik aan frequenties gebruiken. Om toch alle informatie te kunnen versturen, moet je signaal bewerkt worden - dit heet moduleren. Een voorbeeld hiervan is in je radio te vinden, waar frequentiemodulatie (FM) gebruikt wordt. Hoe verzendt men zoveel mogelijk informatie op zo min mogelijk bandbreedte? Ook leer je welke verliezen er optreden tussen een signaal dat een satelliet uitzendt en je tv ontvangt. 

Duurzame Energievoorziening (EE2E21)

Dit vak bestaat uit twee delen. In het eerste deel leer je hoe een energienetwerk er uit ziet. Waarom zijn hoogspanningsmasten zo gebouwd? Wat voor andere grote componenten heb je nodig om een land betrouwbaar van energie te kunnen voorzien? Het tweede deel gaat over hoe deze energie op een duurzame manier is op te wekken. Welke vormen van duurzame energie zijn er en hoeveel energie kan daar daadwerkelijk mee opgewekt worden? In welke landen kun je beter in zonne-energie of windenergie investeren?  

Signaalbewerking (EE2S31)

Dit vak gaat door op wat je al geleerd hebt bij Signalen en Systemen, maar is vooral gefocust op digitale signalen. In de wereld vind je ontelbaar veel digitale signalen. Bij het bellen met je telefoon wordt je stem omgezet in een digitaal signaal, dat dan zo efficiënt mogelijk kilometers ver verzonden moet worden. Je leert bij dit vak hoe je bewerkingen op digitale signalen kan uitvoeren - bijvoorbeeld manieren waarop je bepaalde frequenties uit deze signalen kan filteren. Ook krijg je bij dit vak een klein stukje kansberekening (zie eerste jaar) met de nadruk op hoe dit is toe te passen op deze signalen. Zo kan je bijvoorbeeld uiteindelijk berekenen wat voor invloed verschillende signalen op elkaar hebben, als je deze tegelijk verzendt. Door statistiek kun je bijvoorbeeld ook het zendvermogen verlagen waardoor de batterij van een telefoon langer mee gaat. 

Project 4: Autonomous Driving Challenge (EE2L21)

Bij het laatste project van het tweede jaar wordt alle kennis die je tot dan toe hebt opgedaan gebruikt. Bij dit project moet een op afstand bestuurbare auto met verschillende sensoren verscheidene opdrachten uitvoeren. Deze auto moet draadloos opgeladen worden, objecten kunnen ontwijken, met de computer communiceren voor een routeplanning en ook door middel van audiosignalen zijn eigen positie kunnen bepalen. Bekijk hier het eindresultaat van project 4.

Derde jaar

Je start het derde jaar met een minor aan de TU Delft, bij een andere universiteit, in het buitenland of met een stage. In het derde kwartaal volg je de vakken Elektromagnetisme, Computerarchitectuur en Organisatie. Tijdens het bachelorafstudeerproject werk je in teamverband aan een elektrotechnisch ontwerp en een prototype daarvan. Denk aan een systeem om de energie uit de accu van de Nuna-zonnewagen optimaal te gebruiken. Je richt een startup op en kijkt ook naar de bedrijfsmatige, commerciële en ethische kant.

Vakken

Minor

Gedurende je minor heb je de kans om je te verdiepen in een andere richting dan Electrical Engineering. Dit kan software of natuurkunde zijn, maar bijvoorbeeld ook civiele techniek, rechten of een ander vakgebied. Je minor mag je zelf kiezen en hoeft niet relevant te zijn aan Electrical Engineering. 

Computerarchitectuur en Organisatie (EE3D11)

Het vak Computerarchitectuur en Organisatie vertelt je hoe een processor werkt, hoe de processor zijn geheugen gebruikt en hoe dit geheugen is ingedeeld. Daarnaast leer je de programmeertaal C++. Om een processor in staat te stellen C++ code uit te voeren, moet deze eerst worden omgezet naar een assembleertaal. De code die hieruit volgt, kan worden omgezet in de beroemde enen en nullen. Tijdens dit vak wordt de assembleertaal MIPS uitgelicht en ga je tijdens een practicum zelf een processor programmeren door alleen de assembleertaal te gebruiken.  

Elektronica (EE3C11)

Benieuwd hoe je bijvoorbeeld een versterker of oscillator kan ontwerpen? Tijdens het vak Elektronica leer je welke stappen je moet nemen in het ontwerpproces en ook in welke volgorde je deze stappen het best kunt uitvoeren. Daarnaast geeft het vak inzicht in hoe componenten, zoals een diode en een transistor, werken. Dit is eigenlijk “gewoon” natuurkunde. In de elektrotechniek maken we veel gebruik van de zogenaamde “vaste stof fysica”. 

Elektromagnetisme (EE3P11)

Ooit van de Maxwellvergelijkingen gehoord? Zo niet, dan brengt dit vak je helemaal op de hoogte van deze vergelijkingen. Deze vier natuurkundige wetten zijn namelijk dé basis van elektromagnetisme. Zoals je misschien wel geleerd hebt bij natuurkunde, ontstaan er elektrische maar ook magnetische golven op het moment dat er een stroom gaat lopen. Deze elektromagnetische golven kunnen worden gebruikt om informatie over te brengen. Een voorbeeld van een toepassing van elektromagnetische golven is de transmissielijn. Bij transmissielijnen, bijvoorbeeld een coaxkabel, worden de signalen doorgegeven met behulp van elektromagnetische golven. Het vak Elektromagnetisme is het vervolg op het eerstejaarsvak Elektriciteit & Magnetisme. Je leert hoe elektromagnetische golven ontstaan en hoe je ze kunt gebruiken.  

Bachelorafstudeerproject (EE3L11)

Je sluit de bachelor af met het bachelorafstudeerproject. Bij dit project ga je in een team van ongeveer zes studenten fulltime aan de slag met een elektrotechnisch ontwerp en een prototype daarvan. De opleiding heeft een aantal opdrachten waar een groep uit kan kiezen, maar je mag ook zelf een opdracht aandragen. Voorbeelden van opdrachten zijn: een systeem dat duikers onderwater hun positie laat bepalen (GPS werkt dan vaak niet) of een sensor die van buiten op de huid bij een mens naar een tumor kan zoeken zonder dat er een operatie nodig is. Je kijkt daarbij ook naar de bedrijfsmatige en commerciële kant. Ook stel je met de groep een businessplan op en om te kijken naar de markt die er is voor het product. De opgedane kennis van de bachelor kan je tijdens dit project toepassen. In dit project kijk je ook naar ethische aspecten van het project en meer in het algemeen naar de ethische verantwoordelijkheden van je toekomstige beroepsgroep.

Minor

In het eerste semester van het derde bachelorjaar krijg je de vrijheid om een half jaar lang je horizon te verbreden en je te verdiepen in een onderwerp dat je aanspreekt. Op de manier waarop jij dat wilt. Ben je benieuwd hoe je op een toekomstbestendige manier kan omgaan met onze groeiende energiebehoefte? Dan kun je bijvoorbeeld de minor Electrical Sustainable Energy Systems kiezen. Daarmee krijg je inzicht in de technische, economische en sociale aspecten van hernieuwbare energiebronnen. Maar je kunt ook voor een samenhangend vakkenpakket, een stage of een studie in het buitenland kiezen en op die wijze je wereld vergroten. Een goed gekozen minor helpt je om de carrièrerichting te vinden die bij je past óf te ontdekken welke master je na de bachelor wilt volgen.

Meer informatie over Minors


Ga verder naar Toelatingseisen



Bindend Studieadvies

De TU Delft hanteert een Bindend Studieadvies (BSA). Dit betekent dat je in het eerste studiejaar ten minste 3/4 deel van je studiepunten moet halen om je opleiding te mogen voortzetten; dit is 45 EC van de 60 punten die je kunt halen. Als je een ‘negatief Bindend Studieadvies’ krijgt, kun je je de volgende 4 jaar niet meer voor deze opleiding inschrijven.