Ders İçerikleri ve Ön Koşulları

<< Ders İçerikleri ve Ön Koşulları

EE226 - Elektromanyetik Alanların Temelleri

  • Dersi Veren Öğretim Elemanı:
  • Ders Web Sayfası: EE226 - Elektromanyetik Alanların Temelleri
  • DERS BİLGİLERİ

    Ders

    Kodu

    Yarıyıl

    D+U+L Saat

    Kredi

    AKTS

    Fundamentals of Electromagnetic Fields

    EE 226

    4

    2 + 2 + 0

    3

    6

     

    Ön Koşul Dersleri

     

    Dersin Dili

    İngilizce

    Dersin Seviyesi

    Lisans

    Dersin Türü

    Zorunlu

    Dersin Koordinatörü

    Korkut Yeğin

    Dersi Verenler

    Ahmet KIZILAY, Korkut Yeğin

    Dersin Yardımcıları

    YOK

    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 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

     

    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

    Ölçme Yöntemleri:

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

     

    DERS AKIŞI

    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

    1.      David K Cheng, Fundamentals of Engineering Electromagnetics, Addison–Wesley, 1993.

    2.      Sadiku, Matthew N.O., Elements of Electromagnetics (3rd ed.), Oxford University Pres, Inc., 2001.

    3.      William H. Hayt,Jr. and John A. Buck, Engineering Electromagnetics (6th ed.), the McGraw- Hill Book Company, 2001.

    4.      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 PAYLAŞIMI 

    Dökümanlar

    Elektrostatik deşarj ve elektronik devrelere etkileri

    Ödevler

    Ödev soruları ve sınıfta seçlimiş soruların çözümü

    Sınavlar

    Arasınav soru ve cevapları

     

    DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

    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

               

    DERS KATEGORİSİ

    Uzmanlık / Alan Dersleri

     

    DERSİN PROGRAM ÇIKTILARINA KATKISI

    No

    Program Öğrenme Çıktıları

    Katkı Düzeyi

    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

    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

     

  • Syllabus
  • Ders 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.