Elektromanyetik Alanların Temelleri

Ders Kodu:

EE 226

Ders Dönemi:

Bahar

Ders Tipi:

Zorunlu

Kredi:

3

Teori Saati:

2

Uygulama Saati:

2

Laboratuvar Saati:

0

AKTS:

6

Dersin Dili:

İngilizce

Dersi Verenler:

Ahmet Arif Ergin

Dersin Amacı:

Bu dersin amacı elektromagnetik alan teorisinin temel kavramlarını öğrencilere tanıtmaktır. Özellikle, elektrostatik ve magnetostatik gibi durağan durumda elektromagnetik alanların öğretilmesi amaçlanmaktadır. Bu ders üç boyutlu uzamsal alan kavramları öğrencilere tanıtmayı amaçlamaktadır ve dolayısıyla vektör analizi ile başlamaktadır. Devre derslerindeki voltaj, akım, güç, direnç, kapasite ve indüktans gibi büyüklüklerin ve kavramların titizlikle tanımlanması amaçlanmakdır.

Dersin İçeriği:

Temel varsayımlar, elektrik yükü, Coulomb yasası, boş uzayda elektrostatik olay, elektrostatik enerji, yüzeysel yükler ve Dirac dağılımı, dipoller, boş olmayan uzayda elektrostatik olay, bünye denklemleri ve sınır koşulları, Lorentz kuvveti ve boş uzayda magnetostatik olay, magnetik enerji yoğunluğu, magnetik dipoller ve sürekli mıknatıslar. Maxwell denklemleri ve elektromagnetik alanlar. Öz ve karşılıklı endüktans.

Dersin Öğretim Yöntemleri:

1: Ders (Anlatım, Tartışma, Soru-Cevap), 2: Problem Çözme, 3: Benzetim, 4: Seminer, 5: Disiplinlerarası Grup Çalışması, 6: Laboratuar, 7: Dönem Araştırma Ödevi, 8 Konuk Konuşmacı, 9 Örnek Proje İncelemesi

Dersin Ölçme Yöntemleri:

A: Sınav, B: Kısa Sınav, C: Deney, D: Ödev, E: Proje

Dikey Sekmeler

Ders Tanimlari

Dersin Öğrenme Çıktıları

Dersin Öğrenme Çıktıları	Program Öğrenme Çıktıları	Öğretim Yöntemleri	Ölçme Yöntemleri
1.Diverjans ve rotasyonelin anlamını anlamak ve çizgisel, yüzeysel ve hacimsel integralleri hesaplayabilmek.	1,2,3	1, 2, 3	A, D
2.İntegral ve noktasal formdaki Maxwell denklemleri arasındaki ilişkiyi anlayabilmek	1,2,3	1, 2	A
3.Gauss yasası, Coulomb yasası ve Poisson denklemlerini kullanarak yük dağılımları ve kapasiteleri içeren çeşitli durumlarda elektrik alanları ve potansiyelleri bulabilmek.	1,2,3	1, 2, 3	A, D
4.Yük dağılımlarından ve iletken sınırlardan dolayı olan elektrik alanları hesaplayabilmek	1,2,3	1, 2, 3	A, D
5.Maxwell denklemlerinden Kirchhoff akımlar ve gerilimler yasalarının çıkarılmasını anlayabilmek.	1,2,3	1, 2	A
6.Dielektrik ve magnetik ortamlarda magnetik ve elektrik alanların davranışını anlayabilmek.	1,2,3,5	1, 2	A, D, E
7.Kapasitif sensörler, kapasitif ekranlar, elektrostatik deşarj mekanizmaları, magnetik kayıt ve röleler gibi bazı özel uygulamaların teorik yönleri anlayabilmek.	1,2,3,4,5,10	1, 2, 3, 7	A, D, E

Dersin Akışı

Hafta	Konular	Çalışma Malzemeleri
1	Vektör Cebiri ve Vektör analizi	Ders Kitabı Ch2 ve Ders Notları
2	Vektör Cebiri ve Vektör analizi	Ders Kitabı Ch2 ve Ders Notları
3	Vektör Cebiri ve Vektör analizi	Ders Kitabı Ch2 ve Ders Notları
4	Elektrostatik Alanlar	Ders Kitabı Ch3 ve Ders Notları
5	Elektrostatik Alanlar	Ders Kitabı Ch3 ve Ders Notları
6	Elektrostatik Alanlar	Ders Kitabı Ch3 ve Ders Notları
7	Arasınav I
8	Elektrostatikte Sınır Değer Problemlerin Çözümleri ve Uygulamaları	Ders Kitabı Ch4 ve Ders Notları
9	Durağan Elektriksel Akımlar	Ders Kitabı Ch5 ve Ders Notları
10	Magnetostatik alanlar	Ders Kitabı Ch6 ve Ders Notları
11	Magnetostatik alanlar	Ders Kitabı Ch6 ve Ders Notları
12	Arasınav II
13	Magnetostatik Uygulamalar	Ders Notları
14	Endüstriyel Uygulamalar ve Tekrar	Ders Notları

Kaynaklar

Ders Notu

Field and Wave Electromagnetics, 2nd Edition, David K. Cheng.

Diğer Kaynaklar

David K Cheng, Fundamentals of Engineering Electromagnetics, Addison–Wesley, 1993.
Sadiku, Matthew N.O., Elements of Electromagnetics (3rd ed.), Oxford University Pres, Inc., 2001.
William H. Hayt,Jr. and John A. Buck, Engineering Electromagnetics (6th ed.), the McGraw- Hill Book Company, 2001.
Joseph A. Edminister, Çevirenler: Dr. M. Timur Aydemir, Dr. Erkan Afacan, ve Dr. K. Cem Nakipoğlu, Shaum’s Outlines Elektromanyetik (2. Baskıdan Çeviri), Nobel Yayın Dağıtım.

Materyal Paylaşımı

Dökümanlar	Elektrostatik deşarj ve elektronik devrelere etkileri
Ödevler	Ödev soruları ve sınıfta seçlimiş soruların çözümü
Sınavlar	Arasınav soru ve cevapları

Değerlendirme Sistemi

YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARI	SAYI	KATKI YÜZDESİ
Ara Sınav	2	40
Ödevler	4	10
Proje	1	20
Final Sınavı	1	30
Toplam		100
Finalin Başarıya Oranı		30
Yıl içinin Başarıya Oranı		70
Toplam		100

Dersin Program Çıktılarına Katkısı

No	Program Öğrenme Çıktıları	Katkı Düzeyi
No	Program Öğrenme Çıktıları	1	2	3	4	5
1	Matematik, fen bilimleri ve Elektrik ve Elektronik Mühendisliği konularında yeterli altyapıya sahip olma; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik çözümleri için beraber kullanabilme becerisi					X
2	Elektrik ve Elektronik Mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analitik yöntemler ve modelleme tekniklerini seçme ve uygulama becerisi,					X
3	Bir sistemi, sistem bileşenini ya da süreci analiz etme ve istenen gereksinimleri karşılamak üzere gerçekçi kısıtlar altında tasarlama becerisi; bu doğrultuda modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi					X
4	Elektrik ve Elektronik Mühendisliği uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin kullanma becerisi,		X
5	Deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi		X
6	Bilgiye erişebilme ve bu amaçla kaynak araştırması yapabilme, veri tabanları ve diğer bilgi kaynaklarını kullanabilme becerisi,
7	Bireysel olarak ve çok disiplinli takımlarda etkin çalışabilme becerisi, sorumluluk alma özgüveni
8	Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi,
9	Yasam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi,
10	Mesleki ve etik sorumluluk bilinci,				X
11	Proje yönetimi, işyeri uygulamaları, çalışanların sağlığı, çevre ve is güvenliği konularında bilinç; mühendislik uygulamalarının hukuksal sonuçları hakkında farkındalık,
12	Mühendislik çözümlerinin ve uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlardaki etkilerinin bilincinde olmak; girişimcilik ve yenilikçilik konularının farkında olmak ve çağın sorunları hakkında bilgi sahibi olmak.

AKTS İş Yükü Tablosu

AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU
Etkinlik	SAYISI	Süresi (Saat)	Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi	14	4	56
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme)	14	4	56
Ara Sınav	2	2	4
Ödev	4	2	8
Proje	1	20	20
Final	1	4	4
Toplam İş Yükü			148
Toplam İş Yükü / 25 (s)			5.92
Dersin AKTS Kredisi			6

Arama formu

Elektromanyetik Alanların Temelleri

Dikey Sekmeler

Ders Tanimlari