| Dersin Amacı: |
Zamanda değişen genel Maxwell denklemlerini, Endüksiyon yasası ve uygulamalarını, Transformatörleri, Zamanda harmonik ve fazörel Maxwell denklemlerini, EM Dalga denklemlerinin çözümleri, Elektromanyetik spektrum, Kayıpsız ve kayıplı ortamlarda Maxwell denklemleri, Doppler etkisi ve uygulamaları, TEM, TM ve TE dalgaların incelenmesi, Elektromanyetik güç akışı ve Poynting vektörü uygulamaları, düzlemsel dalgalarda yansıma ve kırılmalar, eliptik ve dairesel kutuplamalar, İletim hatları, Dalga kılavuzlarını kapsar. |
| Dersin İçeriği: |
Zamanda değişen elektromanyetik alanlara ilişkin genel Maxwell denklemlerinin eldesi, Endüksiyon yasası, Lenz Kuralı, Transformatörlerin Esasları, Zamanda harmonik Maxwell denklemleri, Fazörel Maxwell debklemleri, Potansiyel Fonksiyonları, EM Dalga denklemlerinin eldesi, Dalga denklemlerinin çözümleri, Elektromanyetik spektrum, Kayıpsız ve kayıplı ortamlarda Maxwell denklemleri, Doppler etkisi ve uygulamaları, TEM, TM ve TE dalgaların incelenmesi, Elektromanyetik güç akışı ve Poynting vektörü uygulamaları, düzlemsel dalgalarda yansıma ve kırılmalar, paralel, eliptik ve dairesel pozitif ve negatif kutuplamalar, Snell yasaları, Brewster açısı, İyonosferin EM dalgalar bakımından önemi, İletim hatları, Dalga kılavuzları, |
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
| Öğrenme Çıktıları |
|
| 1 - Bilgi |
| Kuramsal - Olgusal |
1) Elektrik ve Manyetik Alanları, sınıflandırabilir, denklemlerini yazabilir, özelliklerini bilir.
|
| 2 - Beceriler |
| Bilişsel - Uygulamalı |
1) Elektromanyetik dalgaların yayılma, yansıma ve etki alanlarına ilişkin ve bunların iletişim teknolojilerinde uygulama esaslarını bilir.
|
| 3 - Yetkinlikler |
| İletişim ve Sosyal Yetkinlik |
1) EM dalgaların iletişim ortamlarındaki çeşitlilikleri ve etkilerini ve ayrıca sosyal yaşamda fayda ve zararlarının etkilerini bilir.
|
| Öğrenme Yetkinliği |
1) Elektromanyetik dalgalara elektrik alan vektörü ve manyetik alan vektörlerinin genel ifadelerini tanır, denklemleri yazar, ortamı tanımlayıp, EM nin tipine, kutuplama türüne göre denklemleri elde edebilir, çözebilir, yorumlayabilir.
|
| Alana Özgü Yetkinlik |
1) EM dalgaların, iletim ortamlarındaki davranışlarında, haberleşme tekniğinde, radar, mikrodalga teknolojilerinde kullanılmasında yetkindir,
|
| Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği |
1) EM dalga uygulamaları konusunda bağımsız çalışabilir, araştırma yapabilir, sorumluluk taşıyabilir.
|
|
| Hafta |
Konu |
Ön Hazırlık |
| 1) |
Elektrostatik ve Manyetostatik Alanda Maxwell denklemlerinin diferansiyel ve integral biçimlerinin hatırlatılması, Maxwell denklemlerinden hareketle elde edilen ikincil denklemlerin ve rezistans, kapasitans ve endüktans kavramlarının hatırlatılması, Helmotz teoremi, Laplace eşitlikleri, Coulomb yasası, Amper ve Biot-Sawart yasaları, Lorentz kuvvetleri, dielektrik ortam, manyetik geçirgenlik, BH eğrileri, statik ve manyetik alanda yansıma, kırılma ve depolanan enerjilerin hatırlatılması. |
Elektromanyetik Alan Ders konularını hatırlama |
| 2) |
Zamanla değişen elektromanyetik büyüklüklere ilişkin maxwell denklemlerinin
elde edilmesi,
Faraday elektromanyetik endükleme yasası ve uygulama alanları
|
|
| 3) |
Genel Maxwell denklemlerinin integral biçimleri,
Elektromanyetik sınır koşulları
Potansiyel fonksiyonları |
|
| 4) |
Maxwell denklemlerinin çözümleri
Zamanda Harmonik alanlar,
Fözörlerin EM alanda kullanılması, zaman boyutunun eliminasyonu |
|
| 5) |
Zamanda harmonik fazörel elektromanyetik denklemler, uygulama problemleri,
anlık EM dalga vektörlerinin yazılması, grafik çizimleri, EM dalga büyüklüklerinde ortagonallik, |
|
| 6) |
Elektromanyetik Spektrum, EM dalgalarının haberleşme sistemlerinde, savunma sistemlerinde, endüstride, uzay çalışmalarındaki yeri, sinyal ve veri iletimindeki önemi,
Öğrencilere bu konuda tek başına çalışma yapmak üzere araştırma ödevi verilmesi |
|
| 7) |
Kayıpsız ortamda düzlemsel dalgaların incelenmesi,
özempedans, dalga boyu, kayıp sayısı, faz hızı, problem çözümleri |
|
| 8) |
Arasınav |
|
| 9) |
Doppler etkisi, yaklaşan ve uzaklaşan hareketli cisimlere EM dalgaların gönderilmesine ilişkin sonuçlar, uygulama alanları, radarlara ilişkin problem çözümleri |
|
| 10) |
Enine (TEM) EM dalgalara giriş, TEM dalga denklemlerinin yazılması kayıp sayısı vektörü,
Düzlemsel bir dalganın lineer kutuplanması
Birbirine dik düzlemsel dalgalarının toplamının eliptik ve dairesel kutuplanması |
|
| 11) |
Sağ el (pozitif) dairesel kutuplama ve sol el (negatif) dairesel kutuplama, problem çözümleri |
|
| 12) |
Kayıplı ortamlarda düzlemsel dalgalar,
komplex geçirgenlik, iyi iletken ve yalıtkan ortamlar, zayıflama sabiti, penetrasyon derinliği
EM dalgalarda yansıma ve kırılmalar, yansıma ve kırılma açıları,
Snell yasaları, Brewster açısı,
EM bakımından iyonosferin önemi |
|
| 13) |
İletim Hatları
Hat parametrelerinin (R, G, L, C) modellenmesi,
paralel plakalı, mikroşerit, iki iletkenli ve eşeksenli sistemlerde denklemler, özellikler, Sonlu ve sonsuz iletim hatları |
|
| 14) |
Dalga kılavuzları
TM ve TE dalgalar ve özellikleri
|
|
| 14) |
Dalga kılavuzları
TM ve TE dalgalar ve özellikleri
|
|
| 15) |
Final Sınavı |
|
| |
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi |
Katkı Payı |
| 1) |
Matematik ve fen bilimleri alanlarında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme becerisi. |
5 |
| 2) |
İlgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi. |
5 |
| 3) |
Karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi. |
4 |
| 4) |
Karmaşık mühendislik problemlerinde uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. |
4 |
| 5) |
Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi. |
3 |
| 6) |
Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü tasarlamak için modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. |
3 |
| 7) |
Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma beceris. |
4 |
| 8) |
Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. |
4 |
| 9) |
Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama ve deney yapma becerisi. |
4 |
| 10) |
Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. |
3 |
| 11) |
Disiplin içi takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi. |
3 |
| 12) |
Çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi. |
3 |
| 13) |
Bireysel çalışma becerisi. |
3 |
| 14) |
Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi. |
2 |
| 15) |
En az bir yabancı dil bilgisi. |
1 |
| 16) |
Etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme becerisi. |
2 |
| 17) |
Etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi. |
1 |
| 18) |
Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda farkındalık. |
3 |
| 19) |
Bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi. |
4 |
| 20) |
Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk ve mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi. |
4 |
| 21) |
Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi. |
1 |
| 22) |
Girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık. |
1 |
| 23) |
Sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi. |
1 |
| 24) |
Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi. |
2 |
| 25) |
Mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. |
1 |