Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Sayısal ElektromagnetikEHM362135300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz
Dersin DiliTürkçe
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüSeçmeli @ Elektronik & Haberleşme Mühendisliği Lisans Programı
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimElektronik & Haberleşme Mühendisliği Bölümü
Dersin Koordinatörü
Dersi Veren(ler)Herman Sedef
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıÖğrenciler, sayısal hesap tekniğinin, analitik yaklaşımla tesis edilmesinin ve yöntem geliştirmenin analitik esaslarının kavranması marifetiyle elektromagnetik olaylarla ilgili komple bir problemin sayısal hesap yaklaşımlarıyla çözümünün temellerini hem kavranıp anlayabilecekler hem de bu problemlerin çözümlerinin yapılabilmesinin ayrıntılarını öğrenecekler. Öğrenciler, elektromagnetik dalgalarla ilgili olanlar esas olmak üzere mühendislik problemlerinin sayısal çözümlerinde kararlılık ve doğruluk kriterlerine uygun yöntem öğrenip geliştirme ve uygulama bilgi ve becerisini kazanacaklar.
Dersin İçeriğiSayısal Hesap Tekniğinin Analitik Yaklaşım Esasları. Fark Denklemlerinin Formülasyonu. Başlangıç Sınır Değer Probleminin Esasları. Karakteristik Değer Problemleri. Matris Gösterilimi. Simetri ve Periyotluk Koşulları. Sonlu Fourier Gösterilimleri. Faktöriyel Seri Çözümleri. Hata Sınırları ve Hata Saptama. Elektromagnetik Sınır Değer Problemlerinde Fark Yöntemleri. Parabolik, Hiperbolik, Eliptik, Nonlineer Kısmi Türevli Diferansiyel Denklemlerde Fark Yöntemi. Varyasyonel Yöntemler. FD İle Adi ve Kısmi Türevli Sınır Değer Problemlerinin Çözümleri. Sayısal Yaklaşım ve Çözüm. Laplace ve Dalga Denklemlerinin Sayısal Yaklaşımları ve Çözümleri. Sayısal Dirichlet Problemi: Sınır Koşullarının Simülasyonu. Karakteristik Değer Problemlerinin Sayısal Tasarımı. Alan Görüntüleme. Gerçekleştirilebilinirlik, minimizasyon, Magnetik kayıt. Saçılan Alanın FDTD Formülasyonu. Kararlılık. Dispersiyon ve Doğruluk. Kuantum Hesaplamaya Giriş. Sayısal Kuantalama. Sayısal Yaklaşımların Açık Problem Konuları.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • 1) T. ŞENGÖR, Sayısal Elektromagnetik, Ders Notları, (basılı değil).
  • F. B. Hildebrand, "Finite-Difference Equations and Simulations", Prentice-Hall, Inc., 1968.
  • M. K. Jain, "Numerical Solution of Differential Equations", Wiley-Eastern Limited, 1984.
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Öğrenciler, elektromagnetik teoride sayısal yaklaşımların temel araçlarını, tekniklerini ve prensiplerini öğrenecekler.
  2. Öğrenciler, ödevler ve derse katılım yoluyla elektromagnetik problemlerinin sayısal analizini yapabilmede ve çözümünde beceri kazanacaklar.
  3. Öğrenciler, özgün metot oluşturma süreçlerinin bilgisini kazanacaklar.
  4. Öğrenciler, analitik düşünme ve problem çözme yaklaşımları ve teknikleri geliştirme süreçlerini öğrenecekler.
  5. Öğrenciler, sayısal elektromagnetikle ilgili orijinal ve bağımsız yazılım geliştirme süreçlerini kavrayacaklar.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Fark Denklemlerinin Formülasyonu. Özel Sonlu Toplamlar.Yok
2Başlangıç Sınır Değer Probleminin Esasları. Karakteristik Değer Problemleri.1. haftanın konuları.
3Fark Denklemlerinin Matris Gösterilimi.2. haftanın konuları.
4Simetri ve Periyotluk Koşulları.3. haftanın konuları.
5Sonlu Fourier Gösterilimleri. Faktöriyel Seri Çözümleri.4. haftanın konuları.
6Hata Sınırları ve Hata Saptama. Sınır Değer Problemlerinde Fark Yöntemleri5. haftanın konuları.
7Parabolik, Hiperbolik ve Eliptik Kısmi Türevli Diferansiyel Denklemlerde Fark Yöntemi. Varyasyonel Yöntemler. 6. haftanın konuları.
8Yıl içi sınavı.1-7. haftanın konuları.
9Sonlu Eleman Metodları İle Adi ve Kısmi Türevli Sınır Değer Problemlerinin Çözümleri.8. haftanın konuları.
10Nonlineer Diferansiyel Denklemlerin Nümerik Çözümleri. Simülasyon.9. haftanın konuları.
11Laplace ve Dalga Denklemlerinin Simülasyonu. Dirichlet problemi. Sınır Koşullarının Simülasyonu. Karakteristik Değer Problemleri. 10. haftanın konuları.
12Yıl içi sınavı.1-11. haftanın konuları.
13MATLAB, SIMULINK uygulamaları. Alan Görüntüleme. Gerçekleştirilebilinirlik, Minimizasyon, Magnetik kayıt.12. haftanın konuları.
14Saçılan Alanın FDTD Formülasyonu. Kararlılık. Mazeret sınavı.13. haftanın konuları.
15Dispersiyon ve Doğruluk. Frekansa Bağlı Materyaller. Kuantum Hesaplamaya Giriş. Sayısal Kuantalama. Sayısal Yaklaşımların Açık Problem Konuları.14. haftanın konuları.
16Final Sınavı.1-15. haftanın konuları.

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım381
Laboratuar
Uygulama52
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev51
Sunum/Jüri
Projeler11
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar255
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati143
Laboratuar00
Uygulama53
Arazi Çalışması00
Sınıf Dışı Ders Çalışması143
Derse Özgü Staj00
Ödev58
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği00
Projeler110
Sunum / Seminer00
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)25
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)15
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarDersin dili İngilizce de olabilir.