Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Klasik Elektromanyetik Teori 1FIZ214247320
ÖnkoşullarYok
YarıyılBahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüZorunlu @ Fizik Lisans Programı (%30 İngilizce)
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimFizik Bölümü
Dersin KoordinatörüÇetin Taşseven
Dersi Veren(ler)Zehra Can
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıBu dersin amacı; öğrencilere elektromanyetik teoriye dair temel bilgileri kazandırmaktır. Dersin sonunda öğrencilerin, Coulomb yasası, Gauss yasası, Maxwell denklemleri gibi temel kavram ve yasaları tanıyabilmeleri ve açıklayabilmeleri, bu kavramları kullanarak elektrostatik, manyetostatik ve elektromanyetik problemleri uygulayabilmeleri, verilen fiziksel durumları matematiksel yöntemlerle analiz edebilmeleri, farklı çözüm tekniklerini (örneğin Laplace denklemi, görüntü yöntemi, Green fonksiyonları) karşılaştırarak sentezleyebilmeleri ve elektromanyetik teorinin bilimsel ve teknolojik uygulamalardaki önemini eleştirel bir bakış açısıyla değerlendirebilmeleri hedeflenmektedir. Böylece öğrenciler, analitik düşünme, matematiksel modelleme ve fiziksel yorumu birleştirme yetkinliği kazanarak ilerideki dersler için sağlam bir temel oluşturacaklardır.
Dersin İçeriğiElektrostatik ve Magnetostatik, elektrik ve manyetik alan sınır değer problemleri, Laplace denkleminin kartezyen, küresel ve silindirik koordinatlarda çözümleri, görüntü yük yöntemi, vektör potansiyeli, madde içinde elektrik ve manyetik alan.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Ders Kitabı: Griffiths, D. J. Elektromanyetik Teori. 3. Baskı, Çeviri: Basri Ünal, Gazi Kitabevi, 2022. Zorunlu Kaynaklar: [1] Aktaş, Şahin. Elektromanyetik Teorinin Temelleri. 2007. [2] Pollack, G. L., ve Stump. D. R. Elektromanyetik Teori. 1. Baskı, Çeviri: Ş. Türköz, Z. Z. Aydın, M. Zengin, Gazi Kitabevi, 2004. Önerilen Kaynaklar: [1] Hayt, William H. Jr., ve John A. Buck. Engineering Electromagnetics. 8. Baskı, 2012. [2] Franklin, Jerrold. Classical Electromagnetism. 2. Baskı, Dover Publications, 2005.
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Klasik elektromanyetizma alanında disipline özgü temel kuramsal bilgiyi kavrayabileceklerdir.
  2. Klasik elektromanyetizmanın temel kavramlarını açıklayabilecek ve bu kavramlarda yeterlilik gösterebileceklerdir.
  3. Edindikleri bilgi, beceri ve ileri matematiksel yöntemleri kullanarak problemleri çözebileceklerdir.
  4. Uygulamalı fizikte nicel problemleri formüle etmek ve çözmek için eleştirel düşünme becerilerini geliştirebileceklerdir.
  5. Elektromanyetik olayların relativistik olarak ele alınmasına hazır olabileceklerdir.

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Konu Anlatımı: Elektrostatik: Coulomb Yasası, Elektrik Alan, Sürekli Yük Dağılımları, Elektrostatik Alanın Diverjans ve Rotasyoneli, Alan Çizgileri, Akı ve Gauss Yasası, Elektrik Alanın Diverjansı konularının teorisinin anlatılması. Sınıf-içi Uygulama (50 dk.): Coulomb Yasası, Elektrik Alan, Sürekli Yük Dağılımları, Elektrostatik Alanın Diverjans ve Rotasyoneli konuları ile ilgili örnek problem çözümleri. Sınıf-içi Uygulama (50 dk.): Akı ve Gauss Yasası, Elektrik Alanın Diverjansı konuları ile ilgili örnek problem çözümleri.1. V ektör Analizi konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak:Ders Kitabı, Bölüm 1 1- 46. 2. Elektrik alan ve Elektrostatik Alanın Diverjans ve Rotasyoneli konularını içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 2 58-76).
2Konu Anlatımı: Elektrik Alanın Rotasyoneli, Elektrik Potansiyel, Potansiyel Kavramına Giriş, Potansiyel ile ilgili yorumlar, Poisson Denklemi ve Laplace Denklemi, Yerel Yük Dağılımının Potansiyeli, Elektrostatik Sınır Koşulları konularının teorisinin anlatılması. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Elektrik Alanın Rotasyoneli, Elektrik Potansiyel, Poisson Denklemi ve Laplace Denklemi ile ilgili örnek problem çözümleri. Sınıf-içi Uygulama (50 dk):Yerel Yük Dağılımının Potansiyeli, Elektrostatik Sınır Koşulları ile ilgili örnek problem çözümleri.1. Elektrik potansiyel konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 2 76- 87.
3Konu Anlatımı: Elektrostatikte İş ve Enerji, Yükü Hareket Ettirmek için Yapılan İş, Noktasal Bir Yük Dağılımının Enerjisi, Sürekli Yük Dağılımının Enerjisi, Durgun Elektrik Enerjisi ile İlgili yorumlar, İletkenler, İletkenlerin Temel Özellikleri, İndüklenmiş Yükler, Bir İletken Üzerindeki Yüzey Yükü ve Kuvvet, Kapasitörler konularının teorisinin anlatılması. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Elektrostatikte İş ve Enerji ile ilgili örnek problem çözümleri. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): İletkenlerle ilgili örnek problem çözümleri.1. Elektrostatikte İş ve Enerji konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 2 90-95. 2. İletkenler konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 2 96-103.
4Konu Anlatımı: Laplace Denklemi, Bir, İki ve Üç Boyutta Laplace Denklemi, Sınır Koşulları ve Tek Çözüm Teoremi, İletkenler ve İkinci Tek Çözüm Teoremi, Görüntü Yöntemi, Klasik Görüntü Yöntemi, İndüklenmiş Yüzey Yükü, Kuvvet ve Enerji, Diğer Görüntü Problemleri konularının teorisinin anlatılması. Sınıf-içi Uygulama (50 dak): Bir, İki ve Üç Boyutta Sınır Koşulları ile ilgili örnek problem çözümleri. Sınıf-içi Uygulama (50 dak): Görüntü yük yöntemi ve kuvvet-enerji konuları ile ilgili örnek problem çözümleri.1. Laplace denklemi, sınır koşulları konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 3 110-118. 2. Görüntü yük yöntemi konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 3 121-124
5Konu Anlatımı: Değişkenlerine Ayırma, Kartezyen Koordinatlarda Değişkenlerine Ayırma, Küresel Koordinatlarda Değişkenlerine Ayırma konularının teorisinin anlatılması. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Kartezyen ve Küresel Koordinatlarda Değişkenlerine Ayırma yöntemiyle ile ilgili örnek problem çözümleri. Kısa Sınav 1 (30 dk): 1-5 haftaları arasında işlenen konularla ilgili kısa sorular.1. Kartezyen ve küresel koordinatlar konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı,Bölüm 3 127-137.
6Konu Anlatımı: Çok Kutup Açılımı, Uzak Bölgede Yaklaşık Potansiyeller, Monopol ve Dipol Terimleri, Multipol Açılımında Orijin Seçimi, Bir Dipolün Elektrik Alanı konularının teorisinin anlatılması. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Nokta ve sürekli yük dağılımlarının monopol ve dipol poansiyeli ile ilgili örnek problem çözümleri.Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Dipolün elektrik alan hesabı ile ilgili örnek problem çözümleri.1. Çok Kutup Açılımı, potansiyel ve elektrik alan konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 3 146-153.
7Konu Anlatımı: Madde İçinde Elektrik Alanlar, Polarizasyon (Kutuplanma), Dielektrikler, İndüklenmiş Dipoller, Polar Moleküllerin Hizalanması, Polarizasyon, Polarize Olmuş Bir Cismin Elektrik Alanı, Bağlı Yükler, Bağlı Yüklerin Fiziksel Yorumu, Dielektrik İçinde Elektrik Alan konularının teorisinin anlatılması. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Madde İçinde Elektrik Alanlar, Polarizasyon, Dielektrikler ve İndüklenmiş Dipoller ile ilgili örnek problem çözümleri. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Polarize Olmuş Bir Cismin Elektrik Alanı, Bağlı Yükler ve Dielektrik İçinde Elektrik Alan ile ilgili örnek problem çözümleri.1. Polarizasyon ve Polarize Olmuş Bir Cismin Elektrik Alanı konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı Bölüm 4 160-173.
8Ara Sınav 1
9Konu Anlatımı: Elektrik Yerdeğiştirme, Dielektrik Ortamlarda Gauss Yasası, Yanıltıcı bir Paralellik, Sınır Koşulları, Lineer Dielektrikler, Alınganlık, Geçirgenlik ve Dielektrik Sabiti, Lineer Dielektriklerle Sınır Değer Problemi, Dielektrik Sistemlerde Enerji, Dielektriklerde Kuvvetler konularının teorisinin anlatılması. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Elektrik Yerdeğiştirme Vektörü ve Dielektrik Ortamlarda Gauss Yasası ile ilgili örnek problem çözümleri. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Lineer Dielektriklerle Sınır Değer Problemi, Dielektrik Sistemlerde Enerji ve Kuvvet konuları ile ilgili örnek problem çözümleri.1. Elektrik Yerdeğiştirme ve Lineer dielektrik konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 4 175-193.
10Konu Anlatımı: Magnetostatik: Lorentz Kuvvet Yasası, Magnetik Alanlar, Magnetik Kuvvetler, Akımlar konularının teorisinin anlatılması. Sınıf-içi Uygulama (100 dk): Manyetik alanlar ve kuvvetler konuları ile ilgili örnek problem çözümleri.1. Magnetostatik, Lorentz Kuvvet Yasası, Magnetik Alanlar, Magnetik Kuvvetler ve Akımlar konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 5 202-208.
11Konu Anlatımı: Biot-Savart Yasası, Kararlı Akımlar, Kararlı Bir Akımın Manyetik Alanın, Manyetik Alanın Diverjans ve Rotasyoneli, Düz-Çizgi Akımlar konularının teorisinin anlatılması. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Biot-Savart Yasası, Manyetik Alanın Diverjans ve Rotasyoneli ile ilgili örnek problem çözümleri. Kısa Sınav 2 (30 dk): 9-11 haftaları arasında işlenen konularla ilgili kısa sorular.1. Biot-Savart Yasası, Kararlı Akımlar, Kararlı Bir Akımın Manyetik Alanın, Manyetik Alanın Diverjans ve Rotasyoneli konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 5 215-222.
12Konu Anlatımı: Magnetik Alanın Diverjans ve Rotasyoneli, Ampere Yasasının Uygulamaları, Manyetostatik ve Elektrotatiğin Karşılaştırılması, Magnetik Vektör Potansiyel,Vektör Potansiyel, Magnetostatik Sınır Koşulları, Vektör Potansiyelin Çok Kutup Açılımı konularının teorisinin anlatılması. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Ampere Yasası ile manyetik alan hesabı hakkında örnek problem çözümleri. Sınıf-içi Uygulama (50 dk): Manyetik vektör potansiyeli, Magnetostatik Sınır Koşulları ve Vektör Potansiyelin Çok Kutup Açılımı ile ilgili örnek problem çözümleri.1. Magnetik Alanın Diverjans ve Rotasyoneli, Ampere Y asasının Uygulamaları, Manyetostatik ve Elektrotatiğin Karşılaştırılması ve Magnetik Vektör konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 5 222-242.
13Konu Anlatımı: Madde İçinde Manyetik Alanlar, Mıknatıslanma (Magnetizasyon),Diyamanyetik, Paramanyetik, Ferromanyetik Maddeler, Manyetik Dipol Üzerindeki Torklar ve Kuvvetler, Bir Manyetik Alanın Atomik Yörüngeler Üzerine Etkisi, Mıknatıslanma Ara Sınav 2 (110 dk): 9-12 haftalar arası işlenen konuları kapsayan sorular.1. Madde İçinde Manyetik Alanlar, ve Magnetizasyon konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 6 255-262.
14Konu Anlatımı: Mıknatıslanmış Bir Cismin Manyetik Alanı, Bağlı Akımlar, Bağlı Akımların Fiziksel Yorumu, Madde İçinde Manyetik Alan, H Alanı, Mıknatıslanmış Malzemeler İçinde Ampere Yasası.Sınıf-içi Uygulama:(50 dk): Madde İçinde Manyetik Alan ve H Alanı ile ilgili örnek problem çözümleri. Sınıf-içi Uygulama:(50 dk): Mıknatıslanmış Malzemeler İçinde Ampere Yasası ile ilgili örnek problem çözümleri.Konu Anlatımı: Yanıltıcı Bir Paralellik, Sınır Koşulları, Lineer ve Lineer Olmayan Ortamlar, Manyetik Alınganlık ve Geçirgenlik, Ferromanyetizma. Sınıf-içi Uygulama:(50 dk): Sınır Koşulları, Manyetik Alınganlık ve Geçirgenlik ile ilgili örnek problem çözümleri. Sınıf-içi Uygulama:(50 dk): Sınır Koşulları, Manyetik Alınganlık ve Geçirgenlik ile ilgili örnek problem çözümleri.
15Konu Anlatımı: Yanıltıcı Bir Paralellik, Sınır Koşulları, Lineer ve Lineer Olmayan Ortamlar, Manyetik Alınganlık ve Geçirgenlik, Ferromanyetizma. Sınıf-içi Uygulama:(50 dk): Sınır Koşulları, Manyetik Alınganlık ve Geçirgenlik ile ilgili örnek problem çözümleri. Sınıf-içi Uygulama:(50 dk): Sınır Koşulları, Manyetik Alınganlık ve Geçirgenlik ile ilgili örnek problem çözümleri.1. Yanıltıcı bir paralellik, sınır koşulları, lineer ve lineer olmayan ortamlar, manyetik alınganlık- geçirgenlik, ferromanyetizma konusunu içeren bölümlerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı Bölüm 6 273-278.
16Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım14
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği210
Ödev
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar250
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati142
Laboratuar
Uygulama142
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması143
Derse Özgü Staj
Ödev
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği27
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)235
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)125
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok