Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Maddenin Elektrik ve Manyetik Özelliklerine GirişFIZ327035300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüSeçmeli @ Fizik Lisans Programı (%30 İngilizce)
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimFizik Bölümü
Dersin KoordinatörüÖnder Yargı
Dersi Veren(ler)
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıBu dersin amacı, öğrenciler için dielektrik ve manyetik malzemelerin elektrik ve manyetik alanlar altındaki davranışlarını bütüncül bir bakış açısıyla kavratmak; temel kavram ve denklemleri hatırlayıp anlamalarını, bu bilgileri problem çözümlerinde uygulamalarını, farklı malzemelerin davranışlarını analiz edip karşılaştırmalarını ve elde ettikleri sonuçları eleştirel biçimde değerlendirmelerini sağlayarak, sonunda bilgilerini sentezleyip yeni problem çözümleri ve uygulama örnekleri geliştirebilecek bir düzeye ulaşmalarını sağlamaktır.
Dersin İçeriğiBu ders, dielektrik ve manyetik malzemelerin elektrik ve manyetik alanlar altındaki davranışlarını kapsamaktadır. İlk olarak dielektriklerde yük dağılımı, çok kutup açılımı, dipol momentleri, polarizasyon ve dielektrikli kondansatörler incelenmektedir. Atomik ve moleküler dipoller, polarize olabilen küreler, Gauss yasası ve değişken alanlarda polarizasyon konuları ayrıntılı olarak ele alınmaktadır. Daha sonra, manyetik malzemelerin alan içindeki davranışları, manyetik “yük” yoğunluğu, manyetik dipol moment, atomik spin ve manyetik moment, manyetik geçirgenlik, sürekli mıknatıslar ve ferromanyetizma konuları işlenmektedir. Ders boyunca teorik anlatımlar örnek problem çözümleriyle pekiştirilmekte; sınıf içi tartışmalarla kavramsal derinlik kazandırılmakta ve kısa sınavlarla öğrenme düzeyi düzenli olarak değerlendirilmektedir. Dönem sonunda öğrencilerin, dielektrik ve manyetik malzemelerin fiziksel özelliklerini ve uygulama alanlarını bütüncül bir yaklaşımla kavramaları hedeflenmektedir.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Ders Kitapları: [1] Serway, Raymond A., and Robert J. Beichner. Fen ve Mühendislik İçin Fizik. 2. cilt, Palme Yayıncılık, 2011. [2] Griffiths, David J. Elektromanyetik Teori. Çev. Basri Ünal, 3. baskı, Gazi Kitabevi, 2022. Önerilen Kaynaklar: [1] Callister, W. D., and D. G. Rethwisch. Malzeme Bilimi ve Mühendisliği. Nobel Akademik Yayıncılık. [2] Turton, Rid, and Yahya Kemal Yoğurtçu. Katıların Fiziği. [3] Hummel, R. Electronic Properties of Materials. Springer-Verlag, 2000. [4] Solymar, L., and D. Walsh. Lectures on the Electrical Properties of Materials. Oxford University Press, 1998. [5] Barrett, C. R., W. D. Nix, and A. S. Tetelman. The Principles of Engineering Materials. PrenticeHall, 1973.
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Maddenin elektriksel ve manyetik özellikleri hakkında temel bilgiye sahip olabileceklerdir. Bu temel bilgiler ilk başta, öğrencinin elektromanyetizma katıhal fiziği ve atom molekül fiziği dersleri ile arasındaki bağı sağlamlaştırabilecektir. Ayrıca bir manyetik malzemenin manyetiklik özelliğinin nas
  2. Manyetik malzemelerin üretimi ve analizleri konularında bilgi sahibi olabileceklerdir.
  3. Bilim ve teknolojideki gelişmeleri daha yakından takip edebilme bilincine sahip olabileceklerdir (iş birliği içinde olduğumuz üniversitelerin aynı konulu seminerlerine ders bünyesinde online katılarak).
  4. Bireysel ve grup olarak çalıma becerilerini geliştireceklerdir.
  5. Yazılı ve sözlü iletişim kurabilme becerisi sağlayabileceklerdir.

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5DÖÇ-6

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Konu Anlatımı: Dielektrikler, yük dağılımı, çok kutup açılımı. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Dielektrikler, yük dağılımı, çok kutup açılımı ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Dielektriklerin kullanım alanlarıyla ilgili tartışma.SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ.
2Konu Anlatımı: Bir dipolün Potansiyel alanı, Dönme momenti ve etkiyen kuvvet. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Potansiyel alanı, Dönme momenti ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Potansiyel alan ve dönme momenti arasındaki ilişkinin tartışmanın yapılması SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ.
3Konu Anlatımı: Atomik ve moleküler dipoller, sürekli ve etki ile oluşan dipoller. Sınıf-içi Uygulama (80 dk.): Atomik ve moleküler dipoller ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Atomik ve moleküler dipollerin kullanıldığı durumlar üzerine tartışmanın yapılması. Kısa Sınav 1 (15 dk.): Ders sonunda, derslerde işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması.1. Atomik ve moleküler dipoller. SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ. 2. Kısa Sınav 1: Dilektrikler ve Dipoller.
4Konu Anlatımı: Polarize olan maddede elektrik alanları, dilektrikli kondansatörler. Sınıf-içi Uygulama (80 dk): Elektrik alanlar ve dilektrikli kondansatörlere ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Dielektrikli Kondansatör türleri üzerine tartışmanın yapılması SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ.
5Konu Anlatımı: Polarize olabilen bir kürenin elektrik alanı, bir homojen alanda dilektrik küre. Sınıf-içi Uygulama (80 dk): Elektrik alanın, dielektrikli malzemelerden oluşmuş türlerine ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Elektrik alanın Dielektrikli ve yalıtkan olması durumunda oluşacak farklılıklar üzerine tartışmanın yapılması. Kısa Sınav 2 (15 dk.): Ders sonunda, derslerde işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması 1. SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ. 2. Kısa Sınav 2: Elektrik Alan, Dielektrikler,
6Dielektrik ortamda bir yükün alanı ve Gauss yasası Sınıf-içi Uygulama (80 dk): Elektrik akımı, direnç ve elektrik gücüne ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Gauss yasası üzerine tartışmanın yapılması.SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ.
7Konu Anlatımı: Değişken alanlarda polarizasyon, bağlı yüklerin akımı ve dielektrik ortamda Elektromanyetik Dalgalar. Sınıf-içi Uygulama (80 dk): Değişken alanlarda polarizasyon, bağlı yüklerin akımı ve dielektrik ortamda Elektromanyetik Dalgalar konularına ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Elektromanyetik Dalgalar üzerine tartışmanın yapılması.SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ.
8Ara Sınav 1
9Konu Anlatımı: Farklı malzemelerin manyetik alandaki davranışları, manyetik “yük” yoğunluğu. Sınıf-içi Uygulama (80 dk Farklı malzemelerin manyetik alandaki davranışları, manyetik “yük” yoğunluğu.konularını içeren örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Dünyanın manyetik alanı ve dünyadaki yaşam ve uygulama alanları üzerindeki etkisinin tartışılması.SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ.
10Konu Anlatımı: Bir akım halkasının alanı, bir dış alanın manyetik dipole etkidiği kuvvet Sınıf-içi Uygulama (80 dk): Bir akım halkasının alanı, bir dış alanın manyetik dipole etkidiği örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Dipolün Manyetik Alanı konusunun tartışılması Kısa Sınav 3 (15 dk.): Ders sonunda, derslerde işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması 1. SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ. 2. Kısa Sınav 3: Dielektrikler, Elektromanyetik Dalgalar
11Konu Anlatımı: Atomlarda elektrik akımı, spin ve manyetik moment Sınıf-içi Uygulama (80 dk): Atomlarda elektrik akımı, spin ve manyetik moment konularını içeren örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): spin ve manyetik moment üzerine tartışma yapılması.SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ.
12Konu Anlatımı: Manyetik geçirgenlik, manyetik malzemenin alanı, sürekli mıknatıslar. Sınıf-içi Uygulama (80 dk): Manyetik geçirgenlik, manyetik malzemenin alanı, sürekli mıknatıslara ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Manyetik geçirgenlik üzerine tartışma. Kısa Sınav 4 (15 dk.): Ders sonunda, derslerde işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması. 1. SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ. 2. Kısa Sınav 4: Manyetik Moment
13Konu Anlatımı: Serbest akımlar ve H-alanı, Ferromanyetizma. Sınıf-içi Uygulama (80 dk): Serbest akımlar ve H-alanı, Ferromanyetizma konularını içeren örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Ferromanyetizma üzerine tartışmaSERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ.
14Konu Anlatımı: Ders kapsamından anlatılan konularla ilgili olarak çeşitli uygulamalar. Sınıf-içi Uygulama (80 dk): Ders kapsamından anlatılan konularla ilgili olarak çeşitli uygulamaların örnekleri. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Uygulamalar üzerine tartışma yapılması. Kısa Sınav 5 (15 dk.): Ders sonunda, derslerde işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması1. SERWAY FİZİK 2, GRIFFITHS ELEKTROMAGNETİK TEORİ. 2. Kısa Sınav 5: Manyetik Malzemenin Alanı.
15Konu Anlatımı: Ara Sınav sonrası işlenen konuların tekrarı. Sınıf-içi Uygulama (80 dk): Ara Sınav sonrası işlenen konulara ilişkin örnek problemlerde hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (10 dk.): Elektrik ve manyetik alanların özet tartışması.Ara Sınav sonrası işlenen konuların tekrar edilmesi.
16Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği530
Ödev
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar130
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 Çalışması142
Derse Özgü Staj
Ödev
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği55
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)122
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)125
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok