Elektromagnetik Teoriye Giriş

Prof. Dr. Ali YAPAR ve Doç. Dr. Kamil KARAÇUHA

 akademik bilimsel ve teknik kitaplar... 

"Miss gibi mürekkep kokulu kitaplar; Papatya Bilim ile..."

ISBN: 978-605-9495, Eylül 2025, 400 sayfa                şimdi satın al

(16,5x24 cm2), 80 gr 1. hamur kağıt.              Matbaadan geldiği gün gönderelim. 

Arka kapak yazısı.  

Bu kitapta, elektromagnetik teorinin temel ilkeleri kapsamlı bir şekilde ele alınmıştır. Vektör analizinden başlanarak elektrostatik, magnetostatik, durağan akımlar, zamanla değişen elektromagnetik alanlar ve elektromagnetik dalgalar gibi geniş bir konu yelpazesi, hem teorik hem de uygulamalı bir yaklaşımla incelenmiştir. Elektromagnetik teorinin temelini oluşturan bu kavramlar, öğrencilere ve araştırmacılara sistematik ve anlaşılır bir şekilde sunulmuştur.

Kitap, elektromagnetik alanların anlaşılmasını sağlayan matematiksel araçları tanıtan vektör analiz ile başlamış, gradyan, diverjans ve rotasyonel gibi temel operatörler ile Gauss ve Stokes teoremleri detaylı olarak açıklanmıştır. Elektrostatik bölümünde, Coulomb yasası, elektrostatik alanlar, potansiyel,iş ve enerji konuları geniş bir şekilde ele alınmış, cisimlerin elektrostatik davranışları, elektrostatik alanların sınır koşulları ve Laplace denkleminin çözümleri üzerinde durulmuştur. Magnetostatik bölümünde ise Biot-Savart yasası, magnetik alanlar, akım taşıyan teller, cisimlerin magnetik davranışları ve magnetik devreler ayrıntılı bir şekilde işlenmiştir.

Durağan akımlar bölümünde, iletkenlerde yük hareketi, Ohm yasası ve elektromotor kuvvet gibi temel kavramlar incelenmiş ve bu kavramlar hem alan hem de devre yaklaşımı ile analiz edilmiştir. Zamanla değişen elektromagnetik alanlar bölümünde ise Faraday yasası, Ampere yasası, elektromotor kuvvet ve elektromagnetizmanın temelini oluşturan Maxwell denklemleri detaylandırılmıştır. Son olarak elektromagnetik dalgalar bölümünde ise düzlemsel elektromagnetik dalgaların yayılımı ve bu dalgaların genel özellikleri kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Elektromagnetik dalgaların kayıplı ve kayıpsız ortamlardaki davranışları, dalga denklemleri ile birlikte ele alınmış; Poynting vektörü ve Poynting teoremi gibi enerji akışı ile ilgili konular da detaylı olarak işlenmiştir.

Kitaptaki temel yaklaşım, bütün formül ve denklemlerde her adımın mümkün olduğunca açık bir şekilde gösterilmesine dayanmaktadır. Ayrıca her bölüm, konunun daha iyi anlaşılmasını sağlayacak şekiller ve çözümlü örneklerle desteklenmiştir. Elektromagnetik teorinin hem klasik hem de modern uygulamaları göz önünde bulundurularak hazırlanan bu kitabın, özellikle lisans öğrencileri için temel bir ders kitabı olmasının yanı sıra, mühendisler ve araştırmacılar için de özgün bir kaynak niteliği taşıması umulmaktadır.

 İÇİNDEKİLER

Önsöz

Bölüm 1. Vektör Analiz

1.1 Vektörler

1.2 Yüzeyler

1.3 Eğriler

1.4 Eğrisel İntegraller

1.5 Koordinat Sistemleri

1.5.1 Kartezyen Koordinat Sistemi

1.5.2 Eğrisel Ortogonal Koordinat Sistemleri

1.5.3 Silindirik Koordinat Sistemi

1.5.4 Küresel Koordinat Sistemi

1.6 Nabla Operatörü: Gradyan, Diverjans ve Rotasyonel

1.6.1 Eğri Boyunca Türev ve Gradyan Kavramı

1.6.2 Akı Kavramı ve Diverjans

1.6.3 Sirkülasyon Kavramı ve Rotasyonel Operatörü

1.7 Gauss, Stokes Teoremleri ve Temel Özdeşlikler

1.7.1 Gauss (Diverjans)Teoremi

1.7.2 Stokes Teoremi

1.7.3 Temel Özdeşlikler

1.8 Dirac Delta Fonksiyonu

1.8.1 Darbe Fonksiyonu ve Dirac Delta Fonksiyonunun Tanımı

1.8.2 Dirac Delta Fonksiyonunun Özellikleri

Bölüm 2. Elektrostatik

2.1 Elektrostatik Kuvvet ve Coulomb Yasası

2.1.1 Coulomb Yasası

2.1.2 Çeşitli Yük Dağılımları

2.2 Elektrostatik Alan Vektörü ve Alan Çizgileri

2.2.1 Elektrostatik Alan Vektörü

2.2.2 Elektrostatik Alan Çizgileri

2.3 Elektrostatiğin Temel Denklemleri ve Elektrostatik Alanların Özellikleri

2.3.1 Elektrostatik Potansiyel

2.3.2 Elektrostatik Alanın Sirkülasyonu: Elektrostatiğin Birinci Temel Denklemi

2.3.3 Laplace Denklemi

2.3.4 İş Kavramı ve Potansiyelin Fiziksel Anlamı

2.3.5 Noktasal Yükün Potansiyeli

2.3.6 Noktasal Elektrik Dipol

2.3.7 Elektrik Alanların Akısı: Deplasman Vektörü ve Elektrostatiğin İkinci Temel

Denklemi(Gauss Yasası)

2.3.8 Poisson Denklemi

2.3.9 Gauss Formülü ile Elektrostatik Alan Hesabı Örnekleri

2.4 Elektrostatik Alanda Cisimlerin Davranışları

2.4.1 Elektrostatik Alanda İletken Cisimler

2.4.2 Elektrostatik Alanda Yalıtkan (Dielektrik) Cisimler ve Polarizasyon

2.5 Elektrostatiğin Sınır Koşulları

2.5.1 Elektrik Alan Vektörü E’ye ilişkin Sınır Koşulu

2.5.2 Deplasman Vektörü D’ye ilişkin Sınır Koşulu

2.5.3 Elektrostatik Sınır Koşullarının Toplu Gösterimi

2.6 Laplace Denkleminin Temel Çözümleri

2.6.1 Kartezyen Koordinatlarda 1-Boyutlu Laplace Denklemi ve Çözümü

2.6.2 Dairesel Silindirik Koordinatlarda 1-Boyutlu Laplace Denklemi ve Çözümü

2.6.3 Küresel Koordinatlarda 1-Boyutlu Laplace Denklemi ve Çözümü

2.7 Elektrostatik Enerji

2.8 Kapasite (Sığa)ve Kondansatörler (Sığaçlar)

2.9 Görüntü Kavramı ve Denklik İlkesi

Bölüm 3. Magnetostatik

3.1 Magnetik Kuvvet ve Lorentz Kuvvet Formülü

3.2 Akım ve Akım Yoğunluğu Kavramları

3.3 Süreklilik Bağıntısı ve Kirchoff Akımlar Yasası

3.4 Biot-Savart Yasası ve Magnetik Alan Vektörü

3.4.1 Akım Elemanı Kavramı

3.4.2 Biot-Savart Yasası

3.4.3 Sonsuz İnce İletken Teller için Biot-Savart Yasası

3.4.4 Magnetik Alan Vektörü

3.4.5 Akım Taşıyan Sonsuz Uzun Telin Magnetik Alanı

3.4.6 Akım Taşıyan Çemberin Magnetik Alanı

3.4.7 Magnetik Dipol

3.5 Magnetostatiğin Temel Denklemleri ve Magnetostatik Alanların Özellikleri

3.5.1 Magnetik Vektör Potansiyel ve Magnetik Alanların Akısı (Diverjansı)

3.5.2 Magnetik Alanların Sirkülasyonu (Rotasyoneli)

3.5.3 Magnetik Dipolün Vektör Potansiyeli ve Alanı

3.6 İletken Teller ve Etkileşimleri, Magnetik Kuvvet

3.7 Ampère Formülü ve Uygulamaları

3.8 Maddelerin Magnetik Davranışları ve Magnetizasyon

3.8.1 Magnetizasyon Kavramı 183

3.8.2 Ferromagnetik Malzemeler ve Histerezis Olayı

3.9 Magnetostatiğin Sınır Koşulları

3.9.1 Magnetik Alan Vektörü H’ye İlişkin Sınır Koşulu

3.9.2 Magnetik Akı Yoğunluğu Vektörü B’ye İlişkin Sınır Koşulu

3.9.3 Magnetik Vektör Potansiyel A’ya İlişkin Sınır Koşulu

3.10. Magnetik Devreler

Bölüm 4. Durağan Akımlar

4.1 İletkenlerde Yük Hareketi, İletkenlik Tanımı ve Ohm Yasası

4.1.1 İletkenlerde Yük Hareketi

4.1.2 İletkenlerde Düzenli Yük Hareketi ve Kararlı Akım Uyarılması

4.1.3 Ohm Yasası

4.1.4 Yük Akışının (Akımın) Hidrodinamik Modeli

4.1.5 İletkenlerin Özellikleri ve Sınıflandırılması

4.1.6 Rölaksasyon Zamanı (Durulma zamanı)

4.2 Elektromotor Kuvvet ve Devre Kavramı

4.2.1 Elektromotor Kuvvet

4.2.2 Devre Kavramı ve Devreler İçin Kirchoff Gerilim Yasası

4.2.3 Direnç Kavramı ve Devreler için Ohm Yasası

4.2.4 Kayıplı Kapasite ve Kondüktans Arasındaki İlişki

4.2.5 Kapasite için Devre Bağıntısı

4.3 Durgun Elektromagnetik Alan Denklemleri

4.3.1 Durağan Alanlarda Enerji ve Poynting Bağıntısı

4.3.2 Durgun Elektromagnetik Alan için Sınır Koşulları

Bölüm 5. Zamanla Değişen Elektromagnetik Alanlar

5.1 Zamanla Değişen Magnetik Akı, Elektromotor Kuvvet(EMK) ve Faraday Yasası

5.1.1 Zamanla Değişen Magnetik Akı

5.1.2 Lenz Kuralı

5.1.3 Faraday Yasası

5.1.4 Transformatör

5.2 Hareket Kaynaklı Endüksiyon ve EMK

5.3 Faraday Yasası için En Genel Hâl: Zamanla Değişen Magnetik Alanda

Hareketli Çerçeve

5.4 Zamanla Değişen Alanlar için Ampère Yasası

5.5 Maxwell Denklemleri

5.6 Endüktans, Endüktör Tanımı ve Magnetik Enerji

5.6.1 Magnetik Enerji ve RL Devre Modeli

5.6.2 Magnetik Enerjinin Alan Bileşenleri ile Tarifi

Bölüm 6. Elektromagnetik Dalgalar

6.1 Basit, Kayıpsız, Kaynaksız Ortam için Dalga Denklemi ve Çözümü

6.2 Basit, Kayıplı, Kaynaksız Ortam için Dalga Denklemi ve Çözümü

6.3 Elektromagnetik Alanların Potansiyel Fonksiyonlar Aracılığıyla Gösterimi

6.4 Zamanda Harmonik Elektromagnetik Alanlar

6.5 Fazörel (Kompleks) Maxwell Denklemleri

6.5.1 Düzlem Dalgalar

6.5.2 Kayıpsız, Kaynaksız ve Basit Ortamda Düzlem Dalgalar

6.5.3 Kayıpsız, Kaynaksız ve Basit Ortamda Magnetik Alan Vektörü

6.5.4 Düzlem Dalgaların Uyarılması: Sonsuz Geniş Düzlemde Yüzeysel Akım ve Düzlem Dalgalar

6.5.5 Keyfi Bir Yönde Yayılan Düzlem Dalgalar

6.5.6 Düzlem Dalgaların Polarizasyonu

6.5.7 Kayıplı Ortamlarda Düzlem Dalgalar

6.5.8 Kayıplı ve Basit Ortamda Faz Hızı, Dalgaboyu ve Karakteristik Empedans

6.5.9 Cidar Kalınlığı (Nüfuz Derinliği)

6.5.10 Karmaşık Dielektrik Geçirgenlik (Permittivite)

6.5.11 Düzlem Dalgaların İyi İletken ve İyi Yalıtkan Ortamlardaki Davranışı

6.6 Elektromagnetik Dalgalarda Güç, Poynting Vektörü ve Poynting Teoremi

6.6.1 Poynting Vektörü

6.6.2 Poynting Teoremi

Kaynakça

Dizin

Kitaplarımızın tüm listesi için buraya tıklayınız.

Akademik Bilimsel ve Üniversite Ders Kitaplarında Papatya Bilim Yayınevi