EĞİTİM
Ders Detayı
ELE246 - Elektromanyetik I
2024-2025 Güz dönemi bilgileri
Ders bu dönem açık değil
ELE246 - Elektromanyetik I
| Program | Teorik saat | Uygulamalı saat | Yerel kredi | AKTS kredisi |
| Lisans | 3 | 0 | 3 | 5 |
| Zorunluluk | : | Zorunlu |
| Önkoşul ders(ler) | : | MAT124 |
| Eşzamanlı ders(ler) | : | - |
| Veriliş biçimi | : | Yüz yüze |
| Öğrenme ve öğretme teknikleri | : | Anlatım, Tartışma, Soru-Yanıt, Sorun/Problem Çözme |
| Dersin amacı | : | Elektromanyetizmanın klasik kuramı, elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiyi açıklar ve çeşitli gerçek hayat uygulamalarında modern teknolojinin gelişmesinde önemli bir role sahiptir. Bu ders, öğrencilere elektrostatik ve manyetostatik temel kavramları öğretmeyi amaçlamakta ve bu iki ayrı alanın, Maxwell denklemleri aracılığıyla bütünleştirilerek elektromanyetik problemleri çözmek için kullanılan sistematik bir yaklaşıma nasıl dönüştürülebileceğini göstermektedir. |
| Dersin öğrenme çıktıları | : | Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, aşağıdaki becerilere sahip olacaklardır: 1. Yük dağılımları tarafından oluşturulan statik elektrik alanlarını hesaplayabilme. 2. Elektrostatik potansiyel hesaplayabilme. 3. Kapasitans ve elektrostatik enerjiyi hesaplayabilme. 4. Direnci hesaplayabilme. 5. Statik manyetik alanları belirleyebilme. 6. Endüktans ve manyetostatik enerjiyi hesaplayabilme. 7. Elektrik ve manyetik kuvvet problemlerini çözebilme. 8. Malzeme ortamlarındaki elektrik ve manyetik alanları analiz edebilme. 9. Sınır koşullarını uygulayabilme. |
| Dersin içeriği | : | Elektromanyetizmanın kısa tarihi ve temelleri. Vektör hesabının gözden geçirilmesi. Elektrostatik alan, potansiyel. İletkenler, dielektrikler, kutuplanma, sınır koşulları. Kapasitans ve kapasitörler. Elektrostatik enerji ve kuvvet. Laplace ve Poisson denklemleri, görüntü yöntemi. Doğru akım, direnç. Durgun manyetik alanlar, manyetik vektör potansiyeli. Manyetik malzemeler ve mıknatıslanma. Endüktans ve indüktörler. Manyetostatik enerji, kuvvet ve moment. |
| Kaynaklar | : | Fawwaz T. Ulaby, and Umberto Ravaioli, Fundamentals of Applied Electromagnetics, 8th edition, Pearson, 2020. |
| Haftalar | Konular |
|---|---|
| 1 | Giriş: Tarihsel zaman çizelgesi, elektromanyetizmanın doğası, elektrik ve manyetik alanlar, statik ve dinamik alanlar, yürüyen dalga kavramı, elektromanyetik spektrum. |
| 2 | Maxwell denklemlerine giriş: Devre teorisi ile elektromanyetik teori arasındaki ilişki, toplu öğeli ve dağıtılmış elektrik devreleri, zaman ve fazör alanında iletim hattı denklemleri (Telegrapher denklemleri), fazör kavramı, iletim hattı denklemleri ile Maxwell denklemleri arasındaki benzerlik, Maxwell denklemlerine genel bir bakış. |
| 3 | Vektör hesabı: Dikgen koordinat sistemleri, çizgi, yüzey ve hacim integrali, ıraksama, gradyan, dönel, Laplacian operatörü. |
| 4 | Elektrostatik: Elektrostatikte Maxwell denklemleri, yük ve akım dağılımları, akım yoğunluğu, Coulomb yasası, yük dağılımlarına bağlı elektrik alan. |
| 5 | Gauss yasası |
| 6 | Elektrik skalar potansiyel, elektrik potansiyeli ile elektrik alan arasındaki ilişki, yük dağılımlarına bağlı elektrik potansiyeli, Poisson ve Laplace denklemleri. |
| 7 | İletkenlerde elektrik alan, sürüklenme hızı, iletkenlik, Ohm yasası, direnç, Joule yasası. |
| 8 | Ara sınav |
| 9 | Dielektriklerde elektrik alan, elektrik dipolü, kutuplanma alanı, elektrik akı yoğunluğu ve elektriksel geçirgenlik kavramı, dielektrik bozulması, elektrik sınır koşulları. |
| 10 | Kapasitans, elektrostatik potansiyel enerjisi, elektriksel kuvvet, görüntü yöntemi. |
| 11 | Manyetostatik: Manyetostatikte Maxwell denklemleri, manyetik kuvvet ve moment. |
| 12 | Biot-Savart yasası, Ampere yasası, vektör manyetik potansiyel. |
| 13 | Malzemelerin manyetik özellikleri, manyetik dipol, manyetik alan şiddeti ve geçirgenlik kavramı, manyetik sınır koşulları. |
| 14 | Endüktans, manyetik enerji. |
| 15 | Genel sınava hazırlık |
| 16 | Genel sınav |
| Yarıyıl içi çalışmaları | Sayısı | Katkı Payı % |
|---|---|---|
| Devam | 0 | 0 |
| Laboratuar | 0 | 0 |
| Uygulama | 0 | 0 |
| Alan Çalışması | 0 | 0 |
| Derse Özgü Staj (Varsa) | 0 | 0 |
| Ödevler | 0 | 0 |
| Sunum | 0 | 0 |
| Projeler | 0 | 0 |
| Seminer | 0 | 0 |
| Kısa Sınav (Quiz) | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar | 1 | 50 |
| Genel sınav | 1 | 50 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı | 50 | |
| Yarıyıl Sonu Sınavının Başarı Notuna Katkısı | 50 | |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl içi çalışmaları | Sayısı | Süre (saat) | Toplam iş yükü |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi | 14 | 3 | 42 |
| Laboratuar | 0 | 0 | 0 |
| Uygulama | 0 | 0 | 0 |
| Derse özgü staj (varsa) | 0 | 0 | 0 |
| Alan Çalışması | 0 | 0 | 0 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön Çalışma, pekiştirme, vb.) | 14 | 5 | 70 |
| Sunum / Seminer Hazırlama | 0 | 0 | 0 |
| Proje | 0 | 0 | 0 |
| Ödevler | 0 | 0 | 0 |
| Kısa Sınavlara Hazırlanma Süresi | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlara Hazırlanma Süresi | 1 | 18 | 18 |
| Genel sınava hazırlanma süresi | 1 | 20 | 20 |
| Toplam iş yükü | 30 | 46 | 150 |
| Program yeterlilikleri | Katkı düzeyi | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1. | Elektrik ve Elektronik Mühendisliği'nin gerektirdiği kuramsal ve uygulamalı bilgilere sahiptir. | |||||
| 2. | Matematik, Fen Bilimleri ve Elektrik ve Elektronik Mühendisliği alanlarındaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik çözümleri için kullanır. | |||||
| 3. | Elektrik ve Elektronik Mühendisliği problemlerini saptar, tanımlar, modeller ve probleme uygun analitik veya nümerik yöntemleri uygulayarak çözer. | |||||
| 4. | Gerçekçi kısıtlar altında sistem tasarlar; bu doğrultuda modern yöntemleri ve araçları kullanır. | |||||
| 5. | Deney tasarlar, yapar, sonuçları analiz eder ve yorumlar. | |||||
| 6. | Bireysel veya takım üyesi olarak disiplinlerarası çalışma yapacak altyapıya sahiptir. | |||||
| 7. | Bilgiye erişir, kaynak araştırması yapar, veri tabanlarını ve diğer bilgi kaynaklarını kullanır, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler. | |||||
| 8. | Proje planlaması ve zaman yönetimi yapar, mesleki gelişimini planlar. | |||||
| 9. | İleri düzeyde bilgisayar donanım ve yazılım bilgisine sahiptir, bilişim ve iletişim teknolojilerini etkin kullanır. | |||||
| 10. | Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurar; İngilizce'yi ileri düzeyde kullanır. | |||||
| 11. | Mesleki, etik ve toplumsal sorumluluğunun bilincindedir. | |||||
| 12. | Mühendislik çözümlerinin ve uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlardaki etkilerinin bilincindedir; çağın sorunları hakkında bilgi sahibidir. | |||||
| 13. | Yenilikçi ve sorgulayıcıdır; mesleki özgüveni yüksektir. | |||||
1: En düşük, 2: Düşük, 3: Orta, 4: Yüksek, 5: Çok yüksek