| Dersin Amacı: |
Bu dersin amacı, elektrik ve manyetizmanın temel ilke ve kavramlarını tanıtmaktır. Ders kapsamında öğrencilerin Coulomb yasası, elektrik alanı, elektrik potansiyeli, kapasitans, elektrik enerjisi, elektrik akımı, direnç, Kirchhoff yasaları, manyetik alanlar, manyetik enerji ve Faraday’ın elektromanyetik indüksiyon yasası konularında bilgi sahibi olmaları amaçlanmaktadır. |
| Dersin İçeriği: |
Bu ders kapsamında Coulomb yasası ve elektrik alan kavramı, Gauss yasası ve simetrik yük dağılımlarına uygulanması, elektrik potansiyeli ve potansiyel farkı, kapasitans ve farklı kapasitör türleri, elektrostatik enerji ve yalıtkan maddelerin özellikleri ele alınır. Ayrıca elektrik akımı, direnç, Ohm yasası ve doğru akım (DC) devrelerinin analizi incelenir. Dersin ilerleyen bölümlerinde manyetik alan kavramı, manyetik alanın kaynakları, akım taşıyan iletkenlerin oluşturduğu manyetik alanlar ve Faraday’ın elektromanyetik indüksiyon yasası ayrıntılı olarak işlenir. |
Ders Öğrenme Çıktıları (DÖÇ), dersi başarı ile tamamlayan öğrencilerin kendilerinden sahip olmaları beklenen bilgi, beceri ve yetkinlikleri ifade eder. Bu bağlamda, bu ders için tanımlanmış olan Ders Öğrenme Çıktıları aşağıda verilmektedir.
|
|
|
|
| Bilgi
(Kuramsal ve/veya olgusal bilgi olarak tanımlanmıştır.)
|
1) Coulomb yasası, Gauss yasası ve Faraday yasası dâhil olmak üzere elektrik ve manyetizmanın temel yasa ve kavramlarını açıklayabilir.
|
2) Farklı yük ve iletken düzenekleri için elektrik alan, elektrik potansiyeli ve kapasitansı analiz edebilir.
|
3) Elektrostatik enerji, yalıtkan maddelerin özellikleri ve elektromanyetik indüksiyon ile ilgili sayısal ve kavramsal problemleri çözebilir.
|
| Beceriler
(Bilişsel ve/veya uygulama becerileri olarak tanımlanmıştır.)
|
1) Elektrik akımı, direnç ve Kirchhoff yasalarını kullanarak doğru akım (DC) devre problemlerini çözebilir.
|
2) Manyetik alanları ve manyetik alanların kaynaklarını değerlendirebilir ve yüklü parçacıkların iletkenlerin manyetik alan içindeki davranışlarını belirleyebilir.
|
| Yetkinlikler
("Bağımsız Çalışabilme", "Sorumluluk Alabilme", "Öğrenme", "İletişim ve Sosyal" ve "Alana Özgü" yetkinlikler olarak tanımlanmıştır.)
|
| Hafta |
Konu |
Materyal Paylaşımı * |
|
Ön Hazırlık |
Pekiştirme |
| 1) |
Elektrik ve manyetizmaya giriş; elektrik yükü ve özellikleri; Coulomb yasası ve süperpozisyon ilkesi |
|
|
| 2) |
Elektrik alan, elektrik alan çizgileri ve yüklü parçacıkların elektrik alan içindeki hareketi |
Bir önceki dersin çalışılması
|
Bireysel çalışma sorularının yapılması
|
| 3) |
Elektrik akısı ve Gauss yasası; Gauss yasasının simetrik yük dağılımlarına uygulanması |
Bir önceki dersin çalışılması
|
Bireysel çalışma sorularının çözülmesi.
|
| 4) |
Elektrik potansiyeli ve potansiyel farkı; elektrik alan–potansiyel ilişkisi; eşpotansiyel yüzeyler |
Bir önceki dersin çalışılması
|
Bireysel çalışma sorularının çözülmesi
|
| 5) |
Kapasitans; paralel levhalı, silindirik ve küresel kapasitörler; seri ve paralel bağlı kapasitörler |
Bir önceki dersin çalışılması
|
Bireysel çalışma sorularının yapılması. |
| 6) |
Kısa Sınav-1: Süre 45 dakika, sınav konusu bir önceki derste açıklanacak. |
Kısa sınava hazırlık çalışmaları
|
Bireysel çalışma sorularının tekrarı. |
| 7) |
Kapasitörlerde depolanan enerji; elektrostatik enerji; dielektrik maddeler ve yalıtkanların özellikleri |
Bir önceki dersin çalışılması
|
Bireysel çalışma sorularının yapılması |
| 8) |
Ara sınav |
|
|
| 9) |
Elektrik akımı, akım yoğunluğu ve sürüklenme hızı; direnç, özdirenç ve direncin sıcaklığa bağlılığı
|
Ara sınav sorularının çözümlerinin çalışılması
|
Bireysel çalışma sorularının yapılması
|
| 10) |
Doğru akım (DC) devreleri; elektromotor kuvvet (EMK); Kirchhoff yasaları ve devre analizi |
Bir önceki dersin çalışılması
|
Bireysel çalışma sorularının yapılması |
| 11) |
Manyetik alan ve manyetik kuvvet; manyetik akı; yüklü parçacıkların manyetik alan içindeki hareketi |
Bir önceki dersin çalışılması
|
Bireysel çalışma sorularının yapılması
|
| 12) |
Manyetik alanın kaynakları; Biot–Savart yasası; akım taşıyan iletkenlerin oluşturduğu manyetik alan.
Kısa Sınav-2: Süre 45 dakika. Konusu sınıfta duyurulacaktır. |
Kısa sınava hazırlık çalışmaları.
|
Bireysel çalışma sorularının tekrarı.
|
| 13) |
Ampere çevre yasası ve uygulamaları; halka ve solenoidlerin manyetik alanları.
Elektromanyetik indüksiyon; Faraday yasaları; Lenz yasası; indüklenen EMK |
Bir önceki dersin çalışılması
|
Bireysel çalışma sorularının yapılması
|
| 14) |
Elektromanyetik indüksiyon; Faraday yasaları; Lenz yasası; indüklenen EMK |
Bir önceki dersin çalışılması
|
Bireysel çalışma sorularının yapılması
|
| Ders Notları / Kitaplar: |
1) Physics, for Scientists and Engineers with Modern Physics. John W. Jewett, Jr., Raymond A. Serway.
2) Fen ve Mühendislik İçin Fizik, Serway-Beichner, Çeviri: Kemal Çolakoğlu, Palme Yayıncılık
|
| Diğer Kaynaklar: |
Fiziğin Temelleri, David Halliday-Robert Resnick, Çeviri: Cengiz Yalçın, Arkadaş Yayıncılık Fizik, 1.Cilt, Frederick J.Keller, W.Edward Gettys, Malcolm J. Skove, Çeviri, Literatür Yayıncılık Fen Bilimcileri ve Mühendisler için Fizik, Giancoli, Akademi Yayın, 2009 Sears ve Zemansky'nin Üniversite Fiziği, Cilt 1, 12. Baskı, Pearson Education Yayıncılık, 2009
|
| |
Program Öğrenme Çıktıları |
Katkı Oranı (1-5) |
| 1) |
Matematik, fen bilimleri, temel mühendislik, bilgisayarla hesaplama ve bilgisayar mühendisliği disiplinine özgü konularda bilgi; bu bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi. |
5 |
| 2) |
Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma Amaçlarını gözeterek tanımlama, formüle etme ve analiz becerisi. |
|
| 3) |
Karmaşık mühendislik problemlerine yaratıcı çözümler tasarlama becerisi; karmaşık sistemleri, süreçleri, cihazları veya ürünleri gerçekçi kısıtları ve koşulları gözeterek, mevcut ve gelecekteki gereksinimleri karşılayacak biçimde tasarlama becerisi. |
|
| 4) |
Karmaşık mühendislik problemlerinin analizi ve çözümüne yönelik, tahmin ve modelleme de dahil olmak üzere, uygun teknikleri, kaynakları ve modern mühendislik ve bilişim araçlarını, sınırlamalarının da farkında olarak seçme ve kullanma becerisi. |
3 |
| 5) |
Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için literatür araştırması, deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama dahil, araştırma yöntemlerini kullanma becerisi. |
|
| 6) |
Mühendislik uygulamalarının BM Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları kapsamında, topluma, sağlık ve güvenliğe, ekonomiye, sürdürülebilirlik ve çevreye etkileri hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. |
|
| 7) |
Mühendislik meslek ilkelerine uygun davranma, etik sorumluluk hakkında bilgi; hiçbir konuda ayrımcılık yapmadan, tarafsız davranma ve çeşitliliği kapsayıcı olma konularında farkındalık. |
|
| 8) |
Bireysel olarak ve disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda (yüz yüze, uzaktan veya karma) takım üyesi veya lideri olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi. |
|
| 9) |
Hedef kitlenin çeşitli farklılıklarını (eğitim, dil, meslek gibi) dikkate alarak, teknik konularda sözlü, yazılı etkin iletişim kurma becerisi. |
|
| 10) |
Proje yönetimi ve ekonomik yapılabilirlik analizi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik ve yenilikçilik hakkında farkındalık. |
|
| 11) |
Bağımsız ve sürekli öğrenebilme, yeni ve gelişmekte olan teknolojilere uyum sağlayabilme ve teknolojik değişimlerle ilgili sorgulayıcı düşünebilmeyi kapsayan yaşam boyu öğrenme becerisi. |
|
| ÖĞRENME VE ÖĞRETME ETKİNLİKLERİ İŞ YÜKÜ |
| Öğrenme ve Öğretme Etkinlikleri |
Etkinlik Sayısı/Yarıyıl |
Süresi (saat) |
Toplam İş Yükü |
| Ders |
14 |
3 |
42 |
| Laboratuvar |
0 |
0 |
0 |
| Uygulama |
0 |
0 |
0 |
| Derse Özgü Staj |
0 |
0 |
0 |
| Arazi Çalışması |
0 |
0 |
0 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışması |
14 |
4 |
56 |
| Sunum / Seminer |
0 |
0 |
0 |
| Proje |
0 |
0 |
0 |
| Ödevler |
0 |
0 |
0 |
| Öğrenme ve Öğretme Etkinlikleri Toplam İş Yükü |
- |
- |
98 |
| ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME ETKİNLİKLERİ İŞ YÜKÜ |
| Ölçme ve Değerlendirme Etkinlikleri |
Etkinlik Sayısı/Yarıyıl |
Süresi (saat) |
Toplam İş Yükü |
| Kısa Sınav |
2 |
4 |
8 |
| Ara Sınavlar |
1 |
10 |
10 |
| Yarıyıl Sonu Sınavı |
1 |
12 |
12 |
| Ölçme ve Değerlendirme Etkinlikleri Toplam İş Yükü |
- |
- |
30 |
| TOPLAM İŞ YÜKÜ (Öğrenme ve Öğretme + Ölçme ve Değerlendirme Etkinlikleri) |
128 |
| DERSİN AKTS KREDİSİ (Toplam İş Yükü/25.5 Saat) |
5 |
AKTS Bilgi Paketi / Ders Kataloğu
