| 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 |
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. | | | | | |
