Electromagnetism o

UNIVERSITAT DE UNIVERSITAT DE VALÈNCIAVALÈNCIA

ELECTROMAGNETISMOELECTROMAGNETISMO


NOTAS HISTÓRICASNOTAS HISTÓRICAS


Ampère, Biot y Fresnel

Faraday


NOTAS HISTÓRICASNOTAS HISTÓRICAS


Hertz y Lenz

MaxwellLorentz

Primera bombilla


DescriptorDescriptor::

““Campo electrostático y magnetostático en el vacío y en los medios Campo electrostático y magnetostático en el vacío y en los medios

materiales. materiales.

Fenómenos electromagnéticos no estacionarios y teoría de circuitos.Fenómenos electromagnéticos no estacionarios y teoría de circuitos.

Ondas electromagnéticasOndas electromagnéticas

Asignatura troncalAsignatura troncal

Créditos:Créditos: TeoríaTeoría 66ProblemasProblemas 4’54’5

Asignatura troncalAsignatura troncal

Créditos:Créditos: TeoríaTeoría 66ProblemasProblemas 4’54’5

El El ElectromagnetismoElectromagnetismo como asignatura de 1como asignatura de 1erer ciclo ciclo


Troncales y obligatoriasTroncales y obligatorias

ÓpticaÓpticaElectrodinámica clásicaElectrodinámica clásicaFísica del Estado SólidoFísica del Estado Sólido

ElectrónicaElectrónica

ÓpticaÓpticaElectrodinámica clásicaElectrodinámica clásicaFísica del Estado SólidoFísica del Estado Sólido

ElectrónicaElectrónicaTéc. Exp.en Téc. Exp.en

ElectromagnetismoElectromagnetismoTéc. Exp.en Téc. Exp.en

ElectromagnetismoElectromagnetismo

FFíísica Generalsica General

Métodos matemáticosMétodos matemáticos

Mecánica y OndasMecánica y Ondas

FFíísica Generalsica General

Métodos matemáticosMétodos matemáticos

Mecánica y OndasMecánica y Ondas


ComplementariasComplementarias

OptativasOptativas

Formación previaFormación previa

Ondas Electrom.Ondas Electrom.Sist. RadiantesSist. Radiantes

Elect. FísicaElect. FísicaEspectr. Sólidos Espectr. Sólidos

Ondas Electrom.Ondas Electrom.Sist. RadiantesSist. Radiantes

Elect. FísicaElect. FísicaEspectr. Sólidos Espectr. Sólidos


Planteamiento conceptualPlanteamiento conceptual

Leyes fenomenológicasLeyes fenomenológicasLeyes fenomenológicasLeyes fenomenológicasEcuaciones Ecuaciones

dede

MaxwellMaxwell

Ecuaciones Ecuaciones

dede

MaxwellMaxwell

Campo Campo electromagnético en el electromagnético en el

vacíovacío

Campo Campo electromagnético en el electromagnético en el

vacíovacío

Campo en los medios Campo en los medios materialesmateriales

Campo en los medios Campo en los medios materialesmateriales

Secuenciación temporalSecuenciación temporal


Ecuaciones de MaxwellEcuaciones de Maxwell

Aspectos energéticos Aspectos energéticos del campo del campo

electromagnéticoelectromagnético Algunos problemas Algunos problemas electromagnéticos: electromagnéticos:

Métodos específicosMétodos específicos



El campo electromagnEl campo electromagnéético en el vaciotico en el vacio

Métodos particulares para la soluciónMétodos particulares para la soluciónde problemas electromagnéticosde problemas electromagnéticos

Bloque Bloque AA

Bloque Bloque BB

BloqueBloque C C

BloqueBloque DD

El campo electromagnEl campo electromagnéético en lostico en losmedios materialesmedios materiales

La energía y las fuerzasLa energía y las fuerzas

Estructura del programaEstructura del programa


EL CAMPO ELECTROMAGNÉTICO EN EL VACÍOEL CAMPO ELECTROMAGNÉTICO EN EL VACÍO

PROGRAMA DE ELECTROMAGNETISMOPROGRAMA DE ELECTROMAGNETISMO

Lección 1. Las cargas eléctricas y su interacción. Aspectos generales Lección 1. Las cargas eléctricas y su interacción. Aspectos generales del campo electromagnético.del campo electromagnético.

1.1 Introducción1.2 Importancia de la interacción electromagnética en el mundo físico1.3 Cargas y corrientes. Ecuación de continuidad1.4 Las leyes fenomenológicas de Coulomb y Ampère1.5 Teorías de acción a distancia y teorías de campo1.6 Los campos eléctrico y magnético1.7 Principio de superposición1.8 La fuerza de Lorentz1.9 Determinación unívoca de un campo vectorial.Teorema de Helmholtz.



Lección 2. El campo de las cargas en reposo. El campo Lección 2. El campo de las cargas en reposo. El campo electrostático.electrostático.

2.1 Introducción2.2 Ecuaciones diferenciales del campo electrostático 2.3 Ecuaciones integrales del campo electrostático. Teorema

de Gauss2.4 El potencial electrostático. Ecuaciones generales del potencial




Lección 3. El campo de las corrientes estacionarias. El campo Lección 3. El campo de las corrientes estacionarias. El campo magnetostáticomagnetostático.

3.1 Introducción3.2 Ecuaciones diferenciales del campo magnetostático3.3 Ecuaciones integrales del campo magnetostático. Teorema de Ampère3.4 El potencial vector 3.5 Ecuaciones generales del potencial vector




Lección 4. Desarrollo multipolar del potencial escalar. Las fuentes Lección 4. Desarrollo multipolar del potencial escalar. Las fuentes puntuales del campo electrostático.puntuales del campo electrostático.

4.1 Introducción4.2 Desarrollo multipolar del potencial escalar de una distribución de carga4.3 Momentos multipolares4.4 Potencial y campo creados por un dipolo eléctrico4.5 Distribuciones de dipolos




Lección 5. Desarrollo multipolar del potencial vector. Las fuentes Lección 5. Desarrollo multipolar del potencial vector. Las fuentes puntuales del campo magnetostático.puntuales del campo magnetostático.

5.1 Introducción5.2 Desarrollo multipolar del potencial vector correspondiente a una distribución de corrientes5.3 Multipolos magnéticos5.4 El dipolo magnético puntual. Introducción del potencial escalar en magnetostática5.5 Distribuciones de dipolos




Lección 6. Campos variables con el tiempo. Inducción Lección 6. Campos variables con el tiempo. Inducción electromagnética.electromagnética. 6.1 Introducción6.2 El campo electromotor. Definición de fuerza electromotriz6.3 Ley de Faraday-Lenz de la inducción electromagnética6.4 Inducción electromagnética en circuitos en movimiento6.5 Coeficientes de inducción. Formula de Neumman




Lección 7. Ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnéticas.Lección 7. Ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnéticas.

7.1 Introducción7.2 Generalización del teorema de Ampère para corrientes

no estacionarias. Corriente de desplazamiento de Maxwell 7.3 Ecuaciones de Maxwell en el vacío7.4 Ecuación de ondas. Solución en ondas planas7.5 Ondas planas con variación temporal armónica




Lección 8. Los potenciales electromagnéticos.Lección 8. Los potenciales electromagnéticos.

8.1 Introducción8.2 Los potenciales electromagnéticos. Transformaciones de contraste8.3 Ecuación de ondas para los potenciales. Soluciones retardadas8.4 Campos de radiación8.5 Radiación de sistemas sencillos: el dipolo eléctrico y el dipolo magnético



Lección 9. Ecuaciones del campo electromagnético en medios Lección 9. Ecuaciones del campo electromagnético en medios materiales.materiales.

9.1 Introducción9.2 Las ecuaciones microscópicas de Lorentz9.3 Promediado de los campos microscópicos9.4 Contribución de las cargas y corrientes a los campos macroscópicos 9.5 Las ecuaciones macroscópicas de Maxwell

EL CAMPO ELECTROMAGNÉTICO EN LOS EL CAMPO ELECTROMAGNÉTICO EN LOS MEDIOS MATERIALESMEDIOS MATERIALES




Lección 10. Propiedades electromagnéticas de la materia: punto Lección 10. Propiedades electromagnéticas de la materia: punto de vista macroscópico.de vista macroscópico.

10.1 Introducción10.2 Los dieléctricos como distribución de dipolos. La polarización P.

Susceptibilidad eléctrica10.3 Campo creado por un dieléctrico polarizado10.4 El vector desplazamiento D10.5 La imanación M. Corrientes equivalentes10.6 La intensidad del campo magnético H10.7 Permitividad dieléctrica y permeabilidad magnética10.8 Medios conductores. Conductividad eléctrica10.9 Comportamiento de los campos E, D, B y H en la interfase entre

dos medios materiales10.10 Sistemas de Unidades




Lección 11. Ondas electromagnéticas en medios materiales.Lección 11. Ondas electromagnéticas en medios materiales.

11.1 Introducción11.2 Ecuación de ondas en los medios materiales11.3 Ondas planas monocromáticas en medios no conductores

11.3.1 Ecuaciones de los campos11.3.2 Reflexión y refracción en una interfase plana entre medios no conductores. Ecuaciones de Fresnel11.3.3 Dispersión. Velocidad de grupo

11.4 Ondas planas en medios conductores

11.4.1 Ecuaciones de los campos. Amortiguamiento

11.4.2 Campos en la superficie y el interior de un buen conductor



LA ENERGÍA Y LAS FUERZASLA ENERGÍA Y LAS FUERZAS

Lección 12. La energía electrostática.Lección 12. La energía electrostática.

12.1 Introducción12.2 Energía de una carga en presencia de un campo eléctrico exterior 12.3 Energía electrostática de un sistema de cargas puntuales12.4 Energía electrostática de una distribución de cargas12.5 Energía de un dipolo eléctrico 12.6 Energía en función de los campos. Densidad de energía12.7 Energía de Polarización




Lección 13. La energía magnética.Lección 13. La energía magnética.

13.1 Introducción13.2 Aspectos energéticos de las corrientes eléctricas13.3 Energía magnética13.4 Energía de un sistema de corrientes filiformes estacionarias13.5 Energía de una distribución de corrientes. Densidad de energía magnética13.6 Energía de un dipolo magnético13.7 Energía de imanación en los medios materiales




Lección 14. La energía electromagnética.Lección 14. La energía electromagnética.

14.1 Introducción14.2 Conservación de la energía. Teorema de Poynting y vector de Poynting14.3 Teorema de Poynting para campos armónicos. Expresión

compleja14.4 Energía radiada por un dipolo eléctrico y un dipolo magnético




Lección 15. Las fuerzas y el momento del campo electromagnético.Lección 15. Las fuerzas y el momento del campo electromagnético.

15.1 Introducción15.2 Las fuerzas en el campo electrostático15.3 Las fuerzas en el campo magnetostático15.4 El momento del campo electromagnético.Teorema de conservación



MÉTODOS PARTICULARES PARA LA SOLUCIÓN MÉTODOS PARTICULARES PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS ELECTROMAGNÉTICOSDE PROBLEMAS ELECTROMAGNÉTICOS

Lección 16. Los conductores en electrostática.Lección 16. Los conductores en electrostática. 16.1 Introducción16.2 La condición de equilibrio para conductores homogéneos y sus consecuencias16.3 Capacidad de un conductor aislado16.4 El teorema de reciprocidad de Green16.5 Sistemas de conductores: coeficientes de capacidad




Lección 17. Teoría del potencial en electrostática.Lección 17. Teoría del potencial en electrostática.

17.1 Introducción17.2 El problema electrostático. Unicidad de la solución.17.3 La solución formal, mediante la función de Green, del problema electrostático con condiciones de contorno17.4 El método de las imágenes17.5 El método de separación de variables




Lección 18. Transición de las ecuaciones de Maxwell a la teoría de Lección 18. Transición de las ecuaciones de Maxwell a la teoría de circuitos.circuitos.

18.1 Introducción18.2 El concepto de parámetro. Parámetros localizados y parámetros distribuidos18.3 De las ecuaciones de Maxwell a las leyes de Kirchhoff18.4 El caso particular de la corriente continua




Lección 19. Circuitos con corrientes que varían lentamente con el Lección 19. Circuitos con corrientes que varían lentamente con el tiempo. La corriente alterna.tiempo. La corriente alterna.

19.1 Introducción19.2 Régimen transitorio19.3 Circuitos en régimen alterno. Régimen estacionario19.4 La potencia en corriente alterna. Potencia activa y potencia reactiva19.5 El fenómeno de la resonancia




Lección 20. Teoremas de Redes Lineales.Lección 20. Teoremas de Redes Lineales.

20.1 Introducción20.2 Nociones fundamentales20.3 Análisis de Redes. Método de nudos y método de mallas20.4 Teoremas de redes: Teorema de Thèvenin y teorema de Norton




Lección 21. Líneas de Transmisión: teoría de parámetros Lección 21. Líneas de Transmisión: teoría de parámetros distribuidos.distribuidos.

21.1 Introducción21.2 Concepto de modo. Clasificación de los modos21.3 Líneas de transmisión: Análisis en función de los campos21.4 Líneas de transmisión: Análisis con parámetros distribuidos21.5 Determinación de los parámetros de una línea de transmisión21.6 Línea de transmisión con carga




Lección 22. Propagación de ondas guiadas . Resonadores o Lección 22. Propagación de ondas guiadas . Resonadores o cavidades.cavidades.

22.1 Introducción22.2 Propagación entre dos planos paralelos22.3 Estudio elemental de una guía rectangular22.4 Parámetros característicos22.5 Cavidades resonantes



• Libros de texto para la asignaturaLibros de texto para la asignatura

• Referencias bibliográficas de las lecciones del programaReferencias bibliográficas de las lecciones del programa

• Textos complementariosTextos complementarios

• Artículos en revistasArtículos en revistas

• Paginas accesibles a través de InternetPaginas accesibles a través de Internet

BibliografíaBibliografía


Libros de texto para la Libros de texto para la asignatura “Electromagnetismo”asignatura “Electromagnetismo”

““Electromagnetisme Bàsic”Electromagnetisme Bàsic”

Francisco PomerFrancisco Pomer

Servei de Publicacions de la Universitat de València, 1993Servei de Publicacions de la Universitat de València, 1993

““Introduction to electrodynamics”Introduction to electrodynamics”

D.J. GriffithsD.J. Griffiths

Prentice-Hall, Second edition, 1989Prentice-Hall, Second edition, 1989

““Problemas sobre el campo electromagnético”Problemas sobre el campo electromagnético”

J.Fausto Oria y V. CompañJ.Fausto Oria y V. Compañ

Editorial Ecir, 1990Editorial Ecir, 1990


CLASES DE TEORÍACLASES DE TEORÍA (60 horas)(60 horas)

IntroducciónIntroducción Desarrollo Desarrollo Resumen Resumen

Pizarra y Transparencias Pizarra y Transparencias

(contenidos formativos/informativos)(contenidos formativos/informativos)

CLASES DE PROBLEMASCLASES DE PROBLEMAS (45 horas)(45 horas)

Resolución de cuestiones y problemas. Programa de problemasResolución de cuestiones y problemas. Programa de problemas

45 min.10 5

Planificación metodológicaPlanificación metodológica

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