Dersin Amacı: |
Elektromanyetik teorinin temellerini tanıtmak, statik Elektrik ve Manyetik alanların analizini ve kaynaklar ve ortam özellikleriyle ilişkisini göstermek, E/M enerji ve kuvvet ilişkilerini vermek, E/M uygulamalarını göstermek. |
Dersin İçeriği: |
Elektromanyetik fenomenine giriş, vektör analizi, Koordinat sistemleri ve dönüşümleri, statik EM problemleri için temel matematiksel yaklaşım olarak vektör kalkülüs, Elektrostatik Yasaları: Coulomb ve Gauss Yasası, elektrik yükü - elektrik alanı - ortam ilişkileri, sınır koşulları, kapasitans ve depolanan elektrik enerjisi,
Magnetostatik Yasaları: Biot Savart , Lorentz kuvveti, Ampere Yasası, sabit akım-manyetik alan- ortam ilişkileri, sınır koşulları, endüktans ve depolanan manyetik enerji , kuvvetler, manyetik devreler |
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
Öğrenme Kazanımları |
|
1 - Bilgi |
Kuramsal - Olgusal |
1) Öğrenciler, vektör özdeşlikleri ve ilişkilerini içeren EM problemlerini analiz etmede vektör kalkülüsü, uzaysal değişimlerde diferansiyel ve integral hesabını kullanabilirler.
|
2) Students can
- explain concepts and electrostatic phenomena conceptually,
- show the relation between the electrical sources (charges and currents of various distribution in space) and the static electric field quantities (electrostatic potential, electric field, polarization field, energy, force etc.) by using principles and laws of EM Theory (Gauss Law, Coulombs Law),
- use these relations in solving electrostatic field problems.
-become aware of industrial and technological usage of Electrostatics as well as their appearance in nature
|
3) Students can;
- state the difference of various types of medium (dielectric, conductor, semi-conductor) and explain physical response to an applied electrical quantity (field, charge, current)
-explain the polarization mechanism
-write the Boundary Conditions
-find the capacitance, resistance/conductance of certain structures
-calculate the stored energy and consumed power
|
4) Students can
- explain concepts and magnetostatic phenomena conceptually,
- show the relation between the magnetic source (currents of various distribution) and the static magnetic field quantities (magnetostatic potential, magnetic field, magnetization field, energy, force etc.) by using principles and laws of EM Theory (Biot Savart's Law, Ampere's Law, related Maxwell's Equations),
- use these relations in solving magnetostatic field problems.
-become aware of industrial and technological usage of magnetostatic as well as their appearance in nature
|
5) Students can;
- state the constitutive parameter for a ferromagnetic medium and explain physical response to an applied magnetic quantity (field and current)
-explain the induction mechanism
-write the Boundary Conditions
-find the inductance of certain structures
-calculate the stored energy and power
|
2 - Beceriler |
Bilişsel - Uygulamalı |
3 - Yetkinlikler |
İletişim ve Sosyal Yetkinlik |
Öğrenme Yetkinliği |
Alana Özgü Yetkinlik |
Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği |
|
Hafta |
Konu |
Ön Hazırlık |
1) |
Introduction |
|
2) |
Vector analysis
|
|
3) |
Vector Calculus
|
|
4) |
Vector Identities and Theorems |
|
5) |
Electric Charge - Electrostatic Field Relations |
|
6) |
Electric Charge - Electrostatic Field Relations |
|
7) |
Electrostatic Field in Various Media |
|
8) |
Capacitance and Electrostatic Energy |
|
9) |
Magnetostatic Field and Steady Currents |
|
10) |
Magnetization Current, Magnetic Media , Induction |
|
11) |
Inductance and Magnetostatic Energy |
|
12) |
Magnetic Circuits and Applications |
|
|
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi |
Katkı Payı |
1) |
Matematik, fen bilimleri ve kendi dalları ile ilgili mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi. |
2 |
2) |
Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. |
1 |
3) |
Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.) |
1 |
4) |
Mühendislik uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. |
|
5) |
Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının
incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. |
|
6) |
Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi. |
|
7) |
Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
|
|
8) |
Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi. |
|
9) |
Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi. |
|
10) |
Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi. |
|
11) |
Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. |
|