| Ders Adı | Kodu | Yerel Kredi | AKTS | Ders (saat/hafta) | Uygulama (saat/hafta) | Laboratuar (saat/hafta) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Elektromagnetik Dalga Teorisi | EHM2832 | 3 | 5 | 3 | 0 | 0 |
| Önkoşullar | Yok |
|---|
| Yarıyıl | Bahar |
|---|
| Dersin Dili | Türkçe |
|---|---|
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Dersin Türü | Zorunlu @ Elektronik & Haberleşme Mühendisliği Lisans Programı |
| Ders Kategorisi | Temel Meslek Dersleri |
| Dersin Veriliş Şekli | Yüz yüze |
| Dersi Sunan Akademik Birim | Elektronik & Haberleşme Mühendisliği Bölümü |
|---|---|
| Dersin Koordinatörü | Filiz Güneş |
| Dersi Veren(ler) | Herman Sedef |
| Asistan(lar)ı |
| Dersin Amacı | Elektromagnetik Alan teorisi, elektrik, elektronik, haberleşme ve bilgisayar mühendisliği disiplinlerinin temelini oluşturur. Elektromagnetik dalgalar, “Zamanla Değişen Elektromagnetik” olayların en önemli alt kümesidir. Elektromagnetik Dalga Teorisi dersi, elektromagnetik Dalgaların temellerini “Vektörel Analiz” kullanarak öğretir ve aynı zamanda orijini değişik dalga olaylarının hem kavranıp anlaşılmasını sağladığı gibi, hem de bu türden olayların yer aldığı temel mühendislik problemlerinin çözebilmelerini olanaklı kılar. Aynı zamanda, “Bilimsel araştırma” için bir iç görüş kazandırır. / |
|---|---|
| Dersin İçeriği | Maxwell Denklemleri; Genelleştirilmiş Akım Kavramı; Elektromagnetik Enerjinin Korunumu; Süreksiz Ortamlarda Maxwell Denklemleri, Distribüsyon Kavramı, Sınır Koşulları. Elektromagnetik Dalga Denklemi ve Basit bir ortamda Çözümünün Esasları : Genel Düzlemsel Dalgalar. t- Domeninde D’Alembert Çözümü: Başlangıç Değer Problemi. domeni Maxwell denklemleri, Helmholtz Denklemi ve basit ortamlarda Düzlemsel Dalgalar ve propagasyon özellikleri; polarizasyon. İki farklı ortamda Düzlemsel dalgalar: Yansıma ve Kırılma, Duran Dalgalar, Tam geçme, Tam yansıma; Kaskad basit ortamlarda propagasyon; Kılavuzlanmış Dalgalara Giriş: Genel Silindirik Dalga Kılavuzlarında Elektromagnetik Dalgaların Kesim ve Propagasyonu./ |
| Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar |
|
| Opsiyonel Program Bileşenleri | Yok |
Ders Öğrenim Çıktıları
- ”Elektromagnetik Dalga” yayılmasını ve ortam özelliklerini birarada matematiksel temeller üzerine kurabilmek
- Farklı basit ortamlardan oluşan Uzayda Elektromagnetik Dalga yayılması; yansıma ve Geçirmeyi analiz edebilme
- Elektromagnetik Dalgaların Kılavuzlanma gerekliliği ve Özelliklerini öğrenip uygulayabilmek
- Dinamik Elektromagnetik alanlarda Enerji Korunumu ave Düzlem Elektromagnetik Dalgalara uygulanması
- Tam Yansıma ve Tam Geçirme ve Teknolojideki uygulamaları
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Zamanla Değişken Elektromagnetik Alanlar için İntegral ve Diferansiyel formda Maxwell Denklemleri; Elektrik Akım Tipleri; Genelleştirilmiş Ampere Yasası; Elektromagnetik Alanın Temel Kaynakları; Elektrik Yükü Korunumu: Süreklilik Yasası; Ortamların Elektromagnetik özellikleri: Bünye Denklemleri, Basit Ortamlar ve Bünye denklemleri. | Ders Notları |
| 2 | Temel Haller: Elektrostatik; Magnetostatik; Kuvazi-stasyoner; Serbest Uzay; Sürekli Sinüsoidal hal: Elektromagnetik Alan Fazörleri, ω -domeni Maxwell Denklemleri; Süreklilik Yasası; Bünye Denklemleri; Bir ω frekansında bir basit ortamda mevcut “Dominant” akım tipleri ve ortam davranışının karekterize edilmesi; Uygulamalar. | Dres Notları |
| 3 | Elektromagnetik Alanların Sınır Koşulları: Çeşitli Basit ortamlar (Kayıplı Ortam; Mükemmel Dielektrik; Mükemmel İletken,..) için Sınır Koşulları; Yüzey Akımları; Örnekler; Elektromagnetik Enerjinin Korunumu: t- domeni Poynting Teoremi; Elektromagnetik Güç Akısı Yoğunluğu Vektörü ( Poynting Vektörü): Elektromagnetik Güç Akısı Dağılım fonksiyonları ve “Ölçülebilir” Toplam Elektromagnetik Güc; Poynting Teoremi Uygulamaları. | Ders Notları |
| 4 | ω- domeni Poynting Teoremi: Kompleks Elektromagnetik Güç Akısı Vektörü: Aktif (Ortalama) ve Reaktif Güç Akısı Yoğunluğu Vektörleri; Ortalama “Joule” kaybı; Elektromagnetik alana temel kaynaklarıtarafından verilen aktif ve reaktif güçler ve uygulamalar. | Ders Notları |
| 5 | Basit Ortamlarda Elektrik ve Magnetik Dalgaların Denklemi , temel kaynakları ve özellikleri; Kayıp terimi; Elektromagnetik Dalgaların Karekteristik terimleri; Kayıpsız ortamlarda, bir Kartezyen doğrultuda yayılan dalgalar: Genel Düzlemsel dalgalar; uygulamalar. | Ders Notları |
| 6 | Verilen bir Elektromagnetik dalga olayı Başlangıç koşullarını kullanarak düzlemsel dalga biçiminin belirlenmesi: D’Alembert Çözümü; Genel Düzlemsel dalgalar ve özellikleri: Düzlem Elektromagnetik Dalga bileşen doğrultuları, yayılma doğrultusu “sağ-el” ortogonalite ilişkişi; Ortamın karekteristik empedansı; Düzlem Elektromagnetik dalga Güç akısı Yoğunluğu Vektörü | Ders Notları |
| 7 | Yıliçi Sınavı I ve Sınav Sorularının Çözülmesi, Tartışma. | |
| 8 | ω- domeni Elektrik ve Magnetik Dalgaların Denklemi: Helmholtz Denklemi ve Özellikleri; Bir Kartezyen doğrultu için çözümleri; Faz sabiti, Eş-faz hızı; Dalga polarizasyonu : Lineer, dairesel ve eliptik polarizasyonlu dalgalar ve uygulamalar. | Ders Notları |
| 9 | Kayıplı Ortamlarda Elektrik ve Magnetik Dalgaların Denklemi: Kompleks Dielektrik sabiti, Propagasyon Sabiti( Zayıflatma ve Faz sabiti); kompleks Karekteristik Empedans ve Elektrik ve Magnetik Dalgalar arasında faz farkı oluşumu; İyi İletken ve İyi Dielektrik ortamlarda Elektromagnetik dalgaların yayılması | Ders Notları |
| 10 | İki farklı kayıplı basit ortamda Elektrik ve Magnetik Dalgaların yayılması: Sınır yüzeyine dik gelme durumunda Yansıma ve Transmisyon katsayıları; Gelen, yansıyan ve geçen Elektromagnetik güç akısı yoğunlukları; uygulamalar; Duran dalgalar ve Duran Dalga Paterni ve (SWR) oranı ve ölçülmesi. Grafiksel yöntem: Manivela diagramı ve uygulamalar. | |
| 11 | Yıliçi Sınavı II ve Sınav Sorularının Çözülmesi, Tartışma. | |
| 12 | İki farklı kayıpsız ortam sınırına keyfi açı ile gelme: E- ve H- polarizasyonu için gelen, yansıma ve geçirme katsayıları; Snell yasaları yansıyan ve geçen EM güç ve ilişkilendirilmesi; Tam Geçirme:Brewster açısı ve teknolojideki uygulamaları. | Ders Notları |
| 13 | Dalga Empedansı, Kaskad 3 - dielektrik tabakada Elektromagnetik Yayılması; Dalga Empedansı kullanılarak, Yansıyan ve Geçen Elektromagnetik Dalga bileşenlerinin Gelen Elektromagnetik Dalga bileşeni cinsinden bulunması; Yansıyan bileşenin eliminasyonu: Yarım Dalga ve Çeyrek dalga Uydurma; Uygulamalar. | |
| 14 | Tam Geçirme : Brewster açısı ve uygulamaları ; Tam Yansıma: Yüzey dalgaları ve uygulamaları . Kılavuzlanmış Elektromagnetik dalgalara Giriş: Genel Silindirik Dalga Kılavuzlarında kesim ve propagasyon. | Ders Notları |
| 15 | Dikdörtgen Dalga Kılavuzları ve Uygulamaları. | Ders Notları |
| 16 | Final |
Değerlendirme Sistemi
| Etkinlikler | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Devam/Katılım | ||
| Laboratuar | ||
| Uygulama | ||
| Arazi Çalışması | ||
| Derse Özgü Staj | ||
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | ||
| Ödev | 4 | 20 |
| Sunum/Jüri | ||
| Projeler | ||
| Seminer/Workshop | ||
| Ara Sınavlar | 2 | 40 |
| Final | 1 | 40 |
| Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı | ||
| Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı | ||
| TOPLAM | 100 | |
AKTS İşyükü Tablosu
| Etkinlikler | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İşyükü |
|---|---|---|---|
| Ders Saati | 14 | 3 | |
| Laboratuar | |||
| Uygulama | |||
| Arazi Çalışması | |||
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 14 | 4 | |
| Derse Özgü Staj | |||
| Ödev | 4 | 10 | |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | |||
| Projeler | |||
| Sunum / Seminer | |||
| Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 2 | 6 | |
| Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 1 | 8 | |
| Toplam İşyükü : | |||
| Toplam İşyükü / 30(s) : | |||
| AKTS Kredisi : | |||
| Diğer Notlar | Yok |
|---|
