Mata Kuliah - Telkom University

Mata Kuliah
: ELEKTROMAGNETIKA I
Kode Kuliah
: FEG2C3
Semester
: Genap 2014/2015
Kredit
: 3 SKS
Minggu
Pokok
KeBahasan
1
Analisis
Vektor dan
Sistem
Koordinat
a.
b.
c.
d.
Sub pokok
bahasan
Konsep vektor :
- definisi dan arti, notasi/simbol
Konsep sistem koordinat kartesian, silinder, bola :
- definisi, variabel,
- representasi vektor dalam berbagai sistem koordinat,
- transformasi, translasi, elemen garis, luas, volume
aljabar vektor :
- penjumlahan, pengurangan, perkalian titik & silang
kalkulus vektor :
- integral garis, luas, volume
Hal 1 dari 6
Objective
pembelajaran
- Mahasiswa menguasai
konsep vektor berupa :
representasi vektor dalam
berbagai koordinat
- Mahasiswa menguasai
dengan operasi aljabar dan
operasi kalkulus untuk
vektor
Minggu
Pokok
KeBahasan
2
Persamaan
Maxwell
Bentuk
Integral
3
Persamaan
Maxwell
Bentuk
Integral
4
Persamaan
Maxwell
Bentuk
Diferensial
Sub pokok
bahasan
Objective
pembelajaran
- Review perkembangan konsep medan listrik dan
medan magnet melalui hukum-hukum terkait
- Memahami perbedaan karakteristik medan listrik
dan medan magnet
- Mengetahui aplikasi-aplikasi hukum-hukum
elektrisitas dan magnetisitas di dalam kehidupan
sehari-hari
a. Review
- Hk. Coulomb; Hk. Biot Savart ; Hk.
Lorentz
- Hk. Gauss Listrik dan Magnet ; Hk.
Faraday & Hk. Ampere
b. Hukum Lenz dan Arus Pergeseran
(displacement current)
c. Perbandingan Medan Listrik dan Medan
Magnet
a. Pernyataan persamaan
- Mahasiswa mengetahui asal-usul persamaan Maxwell
Maxwell bentuk integral
- Mahasiswa mampu menuliskan ke-4 persamaan Maxwell secara
b. Arti fisis
benar dan lengkap
c. Penggunaan persamaan
- Mahasiswa memahami arti fisis dari persamaan Maxwell
Maxwell
- Mahasiswa dapat menggunakan dan menyelesaikan suatu
persoalan persamaan Maxwell
a. Diferensial vektor :
- Mahasiswa mampu memahami filosofi diferensiasi
- Gradien suatu skalar; Divergensi; Curl
- Mahasiswa mengerti dan mampu menggunakan
b. Penurunan Persamaan Maxwell Bentuk
operasi matematika :  (= del) dan turunannya
Diferensial :
(grad, div, curl)
- Teorema Divergensi; Teorema Stokes
- Mahasiswa mampu menghubungkan persamaan
Maxwell bentuk integral dan persamaan Maxwell
bentuk diferensial melalui teorema div dan stokes
Hal 2 dari 6
Minggu
Pokok
KeBahasan
5
Persamaan
Maxwell
Bentuk
Diferensial
Sub pokok
bahasan
a.
b.
c.
6
Gelombang a.
Datar
Serbasama
b.
yang
merambat
dalam ruang
bebas
c.
7
Gelombang a.
Datar
Serbasama
yang
merambat
dalam ruang
bebas
Objective
pembelajaran
Arti Fisis
- Mahasiswa memahami arti fisis persamaan Maxwell bentuk
Penggunaan persamaan
diferensial
Maxwell
- Mahasiswa mampu menuliskan ke-4 persamaan Maxwell secara
Persamaan kontinuitas arus
benar dan lengkap
- Mahasiswa mampu menyelesaikan kasus-kasus persamaan
Maxwell bentuk diferensial
Arti gelombang datar serbasama dan arti
- Mahasiswa mengerti arti dari gelombang datar,
ruang bebas
serbasama, dan ruang bebas
Penurunan persamaan gelombang datar
- Mahasiswa mengerti bahwa gelombang datar
serbasama yang merambat dalam ruang:
merupakan salah satu gejala alam yang dapat
- Identitas vektor; Laplacian; Persamaan
dijelaskan dengan persamaan Maxwell
diferensial orde dua
- Mahasiswa mampu menurunkan persamaan
Arti persamaan gelombang :
gelombang datar
- Arah getar medan listrik dan medan
- Mahasiswa memahami arti persamaan gelombang
magnet
datar
- Arah perambatan
- Konsep gelombang berjalan (merambat)
Parameter gelombang :
- Mahasiswa memahami arti
- Parameter primer : permitivitas, permeabilitas,
parameter-parameter penting dari
konduktivitas, frekuensi
sebuah gelombang
- Parameter sekunder: kecepatan fasa, panjang
gelombang, impedansi intrinsik, konstanta propagasi,
konstanta fasa, konstata redaman
Hal 3 dari 6
Minggu
Pokok
Sub pokok
KeBahasan
bahasan
8
Gelombang a. Polarisasi :
Datar
- Linier; Eliptis; Sirkular
Serbasama
b. Konsep vektor Poynting dan konsiderasi
yang
daya
merambat
dalam ruang
bebas
9
Karakterisasi a. Karakteristik bahan:
Bahan
- Dielektrik; Konduktor; Bahan Magnetis
b. Parameter penting :
- Konduktivitas dan Arus konduksi
- Polarisasi dan Arus Polarisasi
- Momen magnetik dan Arus Magnetisasi
10
Karakterisasi a. Koreksi persamaan Maxwell bentuk
Bahan dan
diferensial dengan memasukkan faktor
Syarat Batas
bahan sembarang
(Boundary
b. Penurunan persamaan syarat batas
Condition)
c. Kasus-kasus syarat batas
Hal 4 dari 6
Objective
pembelajaran
- Mahasiswa memahami 2 karakteristik penting
gelombang, yakni : polarisasi dan vektor poynting
- Mahasiswa memahami konsep perambatan daya
/energi gelombang elektromagnetik
- Mahasiswa memahami perbedaan tiap-tiap bahan
secara fisis
- Mahasiswa memahami efek perbedaan fisis bahan
terhadap reaksinya pada pengaruh medan listrik
dan medan magnet
- Mahasiswa memahami reaksi bahan dikuantisasi
dalam bentuk parameter : ,,, dan arus yang
timbul
- Mahasiswa mampu menurunkan persamaan
Maxwell untuk bahan sembarang dengan
memasukkan efek reaksi bahan terhadap pengaruh
medan listrik dan medan magnet
- Mahasiswa mengerti konsep syarat batas
Minggu
Pokok
KeBahasan
11
Gelombang
Datar
Serbasama
yang
merambat
dalam
berbagai
jenis bahan
12
Gelombang
Datar
Serbasama
yang
merambat
dalam
berbagai
jenis bahan
Sub pokok
bahasan
a. Penurunan persamaan gelombang datar
serbasama yang merambat dalam ruang
bebas dengan karakteristik bahan :
- Dielektrik sempurna; Dielektrik
merugi/bahan konduktif; Konduktor
yang baik; Konduktor sempurna
Objective
pembelajaran
- Mahasiswa mengerti karakterisasi jenis bahan
berdasarkan kombinasi nilai parameter : ,,, dan
frekuensi
- Mahasiswa mampu menurunkan persamaan
gelombang datar serbasama yang merambat dalam
berbagai jenis bahan
a. Parameter gelombang
- Parameter primer : permitivitas,
permeabilitas, konduktivitas, frekuensi
- Parameter sekunder: kecepatan fasa,
panjang gelombang, impedansi
intrinsik, konstanta propagasi,
konstanta fasa, konstata redaman
b. Perbandingan karakteristik gelombang
yang merambat di berbagai medium
- Mahasiswa memahami arti parameter-parameter
penting gelombang yang merambat di berbagai
medium dan mengerti perbedaan-perbedaannya
Hal 5 dari 6
Minggu
Pokok
KeBahasan
13
Statika
14
Statika
Sub pokok
bahasan
a. Elektrostatik :
- Potensial listrik; Kapasitansi; energi
b. Magnetostatik
- Potensial ; Induktansi
- Energi
- Rangkaian Magnetik
-
a. Pengenalan Metode Numerik
- Persamaan Poisson dan Laplacian
- Metode Momen
-
-
-
-
Objective
pembelajaran
Mahasiswa mengerti bahwa statika merupakan
sebuah kasus khusus persamaan Maxwell
Mahasiswa mengerti bahwa dalam menyelesaikan
kasus-kasus statika dapat dilakukan secara terpisah
antara medan listrik dan medan magnet
Mahasiswa memahami kasus statika : potensial,
kapasitansi, induktansi, energi dan rangkaian
listrik/magnet
Mahasiswa mengerti dan dapat menyelesaikan
kasus sederhana dengan menggunakan metode
numerik
Mahasiswa mengerti bahwa dalam penyelesaian
persoalan-persoalan elektromagnetika dapat
diselesaikan dengan berbagai metode numerik,
salah satunya : poisson dan metode momen
Daftar Pustaka :
[ 1 ] William H. Hayt, Jr. . John A. Buck, Engineering Electromagnetics 6th edition, McGraw-Hill
companies, 2001.
[ 2 ] Magdy F. Iskander, Electromagnetic Fields and Waves, Prentice Hall International, 1992
[ 3 ] Stuart M. Wentworth, Fundamentals of Electromagnetics with Engineering Applications, John
Wiley & Sons, inc., 2005
Hal 6 dari 6