Aine eesmärgiks on anda põhiarusaamad elektromagnetväljade ja -lainetega seotud parameetritest, omadustest, levist, allikatest ja luua süvendatud oskused seostest meditsiinitehnikaga.

The aim of the course is to give the basic understandings about the parameters, properties, propagation, and sources of electromagnetic fields and waves, and to develop in-depth skills in relation to biomedical engineering.

Õppeaine läbinud üliõpilane:
- tunneb ja kasutab elektri- ja magnetväljade ning elektromagnetväljade ja -lainetega seotud põhilisi (1) parameetreid; (2) omadusi, (3) erinevate keskkondade liike ja omadusi; (4) erinevate parameetrite vahelisi põhilisi seoseid;
- oskab selgitada elektromagnetlainete teket;
- oskab selgitada ja eristab elektromagnetlainete levi põhimõtteid lineaarses, homogeenses ja isotroopses keskkonnas (kadudeta ja kadudega juhtudel);
- oskab selgitada ja kasutab elektromagnetlainete levi põhimõtteid lihtsamatel mittehomogeense keskkonnaga seotud juhtudel;
- teab elektromagnetväljade ja -lainete lihtsamaid allikaid;
- oskab analüüsida, rakendada ja asjakohaselt hinnata elektromagnetväljade ja -lainetega seotud põhimõtteid meditsiinitehnikas ja seoses bioloogiliste kudedega;
- omab paremat erialast eneseväljendusoskust suuliselt ja kirjalikult kasutades elektromagnetväljade ja -lainetega seotud erialast sõnavara;
- omab iseseisva töö ja elektromagnetväljade ja -lainetega seotud teoreetiliste ülesannete lahendamise kogemust kodutööde sooritamisel;
- omab meeskonnatöö ja elektromagnetväljade ja -lainetega seotud praktiliste ja teoreetiliste ülesannete lahendamise kogemust grupitööde ja laborite sooritamisel;
- omab tehnilise sisuga aruannete koostamise ja selgitamise kogemust analüüsides ja hinnates oma mõtte- ja tegevuskäiku grupitööde ja laboriaruannete kaitsmisel.

After finishing the course, the student will be able to:
- describe and utilize knowledge about the electric and magnetic fields and about the electromagnetic fields and waves in relation to (1) parameters; (2) properties; (3) media types and characteristics; (4) relationships between the main parameters;
- explain the origin of electromagnetic waves;
- explain and differentiate the principles for propagation of electromagnetic waves in linear, homogeneous and isotropical media (for empty space and unbounded conductive region);
- explain and implement the principles of electromagnetic wave propagation in inhomogeneous media for some simpler cases;
- describe some sources of electromagnetic waves;
- analyze, implement and assess the principles of electromagnetic fields and waves in biomedical engineering and for biological tissue;
- possess increased skills in professional communication orally as well as in written form related to electromagnetic fields and waves in biomedical engineering in connection through implementing professional vocabulary;
- possess increased independent professional skills related to electromagnetic fields and waves in biomedical engineering in connection to homeworks;
- possess increased team working and theoretical and practical skills related to electromagnetic fields and waves in biomedical engineering in connection to team works and laboratory works;
- possess increased analytical and explanatory skills related to electromagnetic fields and waves in biomedical engineering in connection to composing and defending team works and laboratory works.

Aine koosneb erinevatest moodulitest, mille läbimise käigus käsitletakse erinevaid teemasid ja antakse praktilisi näiteid ja oskusi elektromagnetväljade ja -lainetega seotud tehnoloogiatest meditsiinitehnikas:
- elektrivälja põhiparameetrid ja rakendamine meditsiinitehnikas;
- magnetvälja põhiparameetrid ja rakendamine meditsiinitehnikas;
- keskkondade liigid ja omadused lähtuvalt elektromagnetväljadest ja –lainetest;
- elektromagnetlainete levi erinevates keskkondades (k.a. bioloogilises);
- elektromagnetlaine võimsus ja erineelduvuskiirus (SAR) ja seos meditsiinitehnikaga;
- levi põhimõtted mittehomogeenses keskkonnas.
Moodulitega seotud õpiväljundite saavutamist hinnatakse kontrolltöödega.
Teemad, mida moodulites vaadeldakse on järgmised : Skalaar- ja vektorväljad, elektriväli, magnetväli, keskkonna lineaarsus, homogeensus ja isotroopsus, elektromagnetväli, Maxwelli võrrandid, piiritingimused, elektromagnetlained, Poyntingi teoreem ja elektromagnetlaine võimsus, erineelduvuskiirus (SAR), elektromagnetlainete levi homogeenses keskkonnas (sh bioloogilises koes), elektromagnetlainete levi mittehomogeenses keskkonnas, elektromagnetlainete allikad, elektromagnetväljade ja –lainetega seotud rakendused ja tööpõhimõtted meditsiinitehnikas (EKG, EMG, MRT, elektriohutuse põhimõtted, jt).
Moodulid sisaldavad olulise osa iseseisvat kodust tööd. Praktilist tegevust eeldavad mooduli osad läbitakse osaliselt praktikumides.

The course is composed of the modules covering the relevant topics of electromagnetic fields and waves linked with practical examples and technological principles in biomedical engineering, such as:
- electric field parameters and application in biomedical engineering;
- magnetic field parameters and application in biomedical engineering;
- media types related to electromagnetic fields and waves;
- propagation of electromagnetic waves in homogeneous medium (incl. biological tissue);
- electromagnetic Power and Specific Absorption Rate incl. application in biomedical engineering;
- propagation of Electromagnetic Waves in Inhomogeneous Medium.
The learning outcomes connected to the modules are assessed by the written tests.
The topics covered in the modules are: Scalar and Vector Fields, Electric Field, Magnetic Field, Linearity, Homogeneity and Isotropy of Media, Electromagnetic Field, Maxwell Equations, Boundary Conditions, Electromagnetic Waves, The Poynting Theorem and Electromagnetic Power, Specific Absorption Rate, Propagation of Electromagnetic Waves in Homogeneous Media (vacuum, biological tissue), Propagation of Electromagnetic Waves in Inhomogeneous Media, Refraction, Reflection, Transmission, Sources of Electromagnetic Radiation, Application of Electromagnetic Fields and Waves in Biomedical Engineering (ECG, EMG, MRI, electrical safety, etc).
The modules content essential part of independent home work. The topics related to the practical skills are covered in the laboratory works.

Eksam. Eksamile lubamise eelduseks on õppeaines ettenähtud iseseisvate-, meeskonna- ja laboratoorsete tööde teostamine, tulemuste esitamine ja nende kaitsmine.

Examination. The prerequisites for the examination are completion of home assignments, laboratory works, presentation and defense of the results.

Koduste ülesannete lahendamine, laboriteks ettevalmistumine.

Solving home assignments and preparing for laboratory works.

E-õppe materjalid Fridolin, R. Kattai, D. Karai, kaasajastatud iga-aastaselt (asuvad Moodle's)
Elektromagnetväljad ja -lained biomeditsiinitehnikas, Fridolin, I. , TTÜ kirjastus, 2012
Electromagnetic Fields and Waves for Biomedical Engineers, Fridolin, I. , TTÜ kirjastus, 2008
Fields and Waves in Communication Electronics, Ramo,S., Whinnery, J.R., van Duzer, T., John Wiley & Sons, Third ed 1994
E-tugi: https://moodle.taltech.ee/enrol/index.php?id=3385

-