EĞİTİM
Ders Detayı

ELE723 - Elektromanyetik Dalga Kuramı I

2022-2023 Güz dönemi bilgileri
Ders bu dönem açık
Ders sorumluları
Ad Soyad Görev Şube
Prof.Dr. Feza Arıkan Ders sorumlusu 1
Şubelere Göre Haftalık Program
Şube Gün, Zaman, Yer
Tüm şubeler Salı, 14:00 - 16:45, E9

Dersin zamanlama bilgileri haftalık ders programından elde edilmektedir. Ders geçici olarak belirli bir hafta için ertelenmiş ya da zamanı değişmiş olabilir. Dersin o haftaki kesin zamanlama bilgileri için dersin sorumlusuna başvurulmalı ve/veya duyurular takip edilmelidir.

ELE723 - Elektromanyetik Dalga Kuramı I
Program Teorik saat Uygulamalı saat Yerel kredi AKTS kredisi
Doktora 3 0 3 10
Zorunluluk : Seçmeli
Önkoşul ders(ler) : -
Eşzamanlı ders(ler) : -
Veriliş biçimi : Yüz yüze
Öğrenme ve öğretme teknikleri : Anlatım, Soru-Yanıt, Sorun/Problem Çözme
Dersin amacı : Bu ders, öğrencilerin, elektromanyetik dalga kuramının temel ilkelerini tez çalışmalarında, bilimsel araştırmalarında ve çalışma hayatında karşılaşabilecekleri problemlere uygulayabilmeleri ve çözüm üretebilmelerini sağlamak için; Maxwell Denklemleri, sınır koşulları, elektromanyetiğin temel kuramları, Yüksüz ortamda dalga denkleminin çözümü, yansıma, kırılma ve dağıtma, Karmaşık Dalgalar, tektür olmayan ortamlarda dalgalara giriş, Kılavuz yapılarda dalga denklemi çözümü, Kayıplı yalıtkanlarda kutuplanma ve dağıtma, yönbağımlı ortamlarda manyetoplazma ve ferritler özel örnekleriyle dalga denklemi çözümleri, kapsamında yayılma, kırılma ve yansıma alanlarında sağlam bir temel oluşturulmasını amaçlamaktadır.
Dersin öğrenme çıktıları : Dersi başarıyla bitiren bir öğrenci Belirli bir geometri, sınır koşulları, ortam belirleyici parametreler için elektromanyetiğin temel kuramlarını, Maxwell Denklemlerini ve Hertz potansiyellerini kullanarak problemi tanımlayabilir, Dalga denkleminin diferansiyel ve integral denklemleri şeklinde çıkarımını yapar, Frekans, geometri ve sınır koşullarını göz önünde bulundurarak uygun çözüm yöntemini bulabilir, Uygun çözüm yöntemini uygulayarak diferansiyel ve/veya integral denklemlerini çözebilir ve sınır koşulları/değerlerini kullanarak özel çözüm üretir, Yüksüz ve basit/tektür olmayan/yönbağımlı ortamlarda ve mikrodalga kılavuzları, RF cihazları ve fiber optik kabloları gibi kılavuz yapılarda dalga yayılımı, gibi gerçek araştırma problemlerin çözümü için temel donanımlara sahiptir.
Dersin içeriği : Diferansiyel ve integral formunda Maxwell Denklemleri, Ortamların belirleyici parametreler (dielektrik sabiti, manyetik geçirgenlik ve iletkenlik), Sınır Koşulları (Dirichlet, Neumann, Cauchy, Sommerfeld), Skalar/Vektör/Hertz Potansiyelleri, Simetri, Dualite, Teklik, Korunum, Karşılıklılık Kuramları, Yüksüz ortamda Dalga Denklemi, Dalga Kutuplanması, Ayna Yansıma ve Kırılma, Fresnel Katsayıları, Karmaşık Dalgalar, Kısıtlanmış yüzey dalgaları ve Zenneck dalgaları, Tektür olmayan ortamda dalga denklemi çıkarımına giriş ve örnek çözüm yöntemleri, Kılavuz yapılarda dalgalar, iletken kartezyen, silindirik dalga kılavuzları, adım-indisli ve yavaş değişen indisli fiber optik kablo örnekleriyle yalıtkan dalga kılavuzları, Dalga kılavuzlarında dağıtma, Kapalı dalga kılavuzları, Yalıtkan kutuplanması, dağıtma, karışım formülleri, Soğuk manyetoplazma (iyonküre) içinde dalga denklemi çıkarımı ve çözümü, Ferritlerde (RF evre kaydırıcı) dalga denklemi çıkarımı ve çözümü.
Kaynaklar : Ishimaru, A., Electromagnetic Wave Propagation, Radiation and Scattering, Prentice Hall, 1991.; ; Kong, J.A., Electromagnetic Wave Theory, John Wiley, 1986.; ; Chew, W.C., Waves and Fields in Inhomogeneous Media, Van Nostrand Reinhold, 1990.; Balanis, C.A., Advanced Engineering Electromagnetics, John Wiley, 1989.
Haftalara Göre İşlenecek Konular
Haftalar Konular
1 Diferansiyel ve integral formunda Maxwell Denklemleri, Ortamların belirleyici parametreler (dielektrik sabiti, manyetik geçirgenlik ve iletkenlik), Sınır Koşulları (Dirichlet, Neumann, Cauchy, Sommerfeld)
2 Skalar/Vektör/Hertz Potansiyelleri,
3 Zaman ve fazör uzamlarında, yüksüz, boş uzayda dalga denklemi çıkarımı ve çözümü, Dalga kutuplanması
4 Evre uyumu, TE ve TM kutuplanmaları için Ayna Yansıması, ve Kırılma
5 Snell Kanunları, Fresnel Yansıma/Kırılma Katsayıları, Brewster Açısı, Tam Yansıma Açısı
6 Karmaşık Dalgalar, Kısıtlanmış yüzey dalgaları ve Zenneck dalgaları
7 Tektür olmayan ortamda dalga denklemi çıkarımı ve çözüm yöntemleri, WKB çözümü, Bremmer Serileri
8 Ara sınav
9 Kılavuz yapılarda dalga denklemleri, iletken kartezyen ve silindirik dalga kılavuzları
10 Dalga kılavuzlarında dağıtma, yalıtkan dalga kılavuzları, adım-indisli ve yavaş değişen indisli fiber optik kablo örnekleriyle yalıtkan dalga kılavuzları
11 Kartezyen, silindirik ve küresel Kapalı Dalga Kılavuzları ve mikrodalga fırın, dalga kılavuzu içinde frekans ölçümü, ıslık dalgalar, ELF yayılımı gibi örneklerle kapalı dalga kılavuzlarında dalga denklemi çözümleri
12 Yalıtkan kutuplanması, dağıtma, karışım formülleri
13 Yönbağımlı ortamlarda dalga denklemi çıkarımı Soğuk manyetoplazma (iyonküre) içinde dalga denklemi çözümü, Sıradan/Sıradışı dalgalar, Faraday Dönmesi
14 Ferritlerde dalga denklemi çıkarımı ve çözümü
15 Genel Sınav
16 Genel Sınav
Değerlendirme Sistemi
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 4 30
Sunum 0 0
Projeler 0 0
Seminer 0 0
Kısa Sınav (Quiz) 0 0
Ara Sınavlar 1 30
Genel sınav 1 40
Toplam 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 60
Yarıyıl Sonu Sınavının Başarı Notuna Katkısı 40
Toplam 100
AKTS (Öğrenci İş Yükü) Tablosu
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 9 126
Sunum / Seminer Hazırlama 0 0 0
Proje 0 0 0
Ödevler 4 8 32
Kısa Sınavlara Hazırlanma Süresi 0 0 0
Ara sınavlara hazırlanma süresi 1 45 45
Genel sınava hazırlanma süresi 1 53 53
Toplam iş yükü 34 118 298
Dersin Öğrenme Çıktılarının Program Yeterlilikleri İle İlişkilendirilmesi
Program yeterlilikleri Katkı düzeyi
1 2 3 4 5
1. Elektrik ve Elektronik Mühendisliği'nin belirli alanlarında en üst düzeyde bilgi sahibidir.
2. Bilim ve teknolojiye yenilik getirecek bilgi, beceri ve yetkinliğe sahiptir.
3. Bilimsel literatürü ve alanındaki en son gelişmeleri takip eder, edindiği bilgilerin eleştirel analizini, sentezini, değerlendirmesini yapar ve araştırmalarında etkin biçimde kullanır.
4. Özgün bir araştırmayı bağımsız olarak baştan sona yürütebilir.
5. Özgün araştırma gerektiren projeleri tasarlar, planlar ve yönetir; disiplinlerarası projelerde liderlik yapabilir.
6. Bilim ve teknoloji literatürüne katkıda bulunur.
7. Çalışmalarını yazılı veya sözlü olarak etkin biçimde, Türkçe veya İngilizce sunar.
8. Toplumsal sorumluluğunun farkındadır, bilimsel ve teknolojik gelişmeleri bilimsel tarafsızlık ilkesi ve etik sorumluluk bilinciyle değerlendirir ve topluma aktarır.
1: En düşük, 2: Düşük, 3: Orta, 4: Yüksek, 5: Çok yüksek
Genel Bilgiler | Ders ve Sınav Takvimleri | Ders ve Sınıfların Anlık Durumu
Lisans Programı | Açılan Dersler, Şubeleri ve Sorumluları | Haftalık Ders Programı | Dönemlik Sınav Programları | Kayıt için Gerekli Bilgiler | Önkoşullu ve Eşzamanlı Dersler | Staj için Gerekli Bilgi ve Belgeler | Lisans Programı Danışman Öğretim Üyeleri | ELE 401-402 Bitirme Projesi Bilgileri | Bitirme Projesi Sanal Sergileri | Diğer Yardımcı Belge ve Dilekçeler | AKTS Ders Kataloğu | HÜ Öğrenci İşleri Dairesi
Lisansüstü Programı | Açılan Dersler ve Sorumluları | Haftalık Ders Programı | Dönemlik Final Sınav Programı | Lisansüstü Tez Savunma ve Seminer Takvimi | Kayıt için Gerekli Bilgiler | AKTS Ders Kataloğu - Yüksek Lisans | AKTS Ders Kataloğu - Doktora | HÜ Fen Bilimleri Enstitüsü | Diğer Yardımcı Belge ve Dilekçeler