Electromagnetismo
Licenciatura en Física (plan 2000)
Programa de la asignatura
-
Las cargas eléctricas y su interacción. Aspectos generales del campo electromagnético.
Introducción. Importancia de la interacción electromagnética en el mundo físico.
Cargas y corrientes. Ecuación de continuidad. Las leyes fenomenológicas de Coulomb y Ampère.
Teorías de acción a distancia y teorías de campo. Los campos eléctrico y magnético.
Principio de superposición. La fuerza de Lorentz. Determinación unívoca de un campo
vectorial. Teorema de Helmholtz.
-
El campo de las cargas en reposo. El campo electrostático.
Introducción. Propiedades diferenciales del campo electrostático. Propiedades integrales del
campo electromagnético. Teorema de Gauss. El potencial electrostático. Ecuaciones del
potencial. La condición de equilibrio para conductores homogéneos y sus consecuencias.
-
El campo de las corrientes estacionarias. El campo magnetostático.
Introducción. Propiedades diferenciales del campo magnetostático. Propiedades integrales
del campo magnetostático. Teorema de Ampère. El potencial vector. Ecuaciones del potencial
vector.
-
Desarrollo multipolar del potencial escalar. Las fuentes puntuales del campo
electrostático.
Introducción. Desarrollo multipolar del potencial escalar de una distribución de carga.
Momentos multipolares. Potencial y campo creados por un dipolo eléctrico.
Distribuciones de dipolos.
-
Desarrollo multipolar del potencial vector. Las fuentes puntuales del campo
magnetostático.
Introducción. Desarrollo multipolar del potencial vector correspondiente a una distribución
de corrientes. Multipolos magnéticos. El dipolo magnético puntual. Introducción del potencial
escalar en magnetostática. Distribuciones de dipolos magnéticos.
-
Campos variables con el tiempo. Inducción electromagnética.
Introducción. El campo electromotor. Definición de fuerza electromotriz. Ley de Faraday-Lenz
de la inducción electromagnética. Inducción electromagnética en circuitos en movimiento.
Coeficientes de inducción. Fórmula de Neumman.
-
Ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnéticas.
Introducción. Generalización del teorema de Ampère para corrientes no estacionarias.
Corriente de desplazamiento de Maxwell. Ecuaciones de Maxwell en el vacío.
Ecuación de ondas. Solución en ondas planas.Ondas planas con variación temporal armónica.
-
Los potenciales electromagnéticos.
Introducción. Los potenciales electromagnéticos. Transformaciones de contraste.
Ecuación de ondas para los potenciales. Soluciones retardadas. Campos de radiación.
Radiación de sistemas sencillos: el dipolo eléctrico y el dipolo magnético.
-
El campo eléctrico y la materia.
Introducción. Electrostática y dieléctricos. El átomo como un dipolo eléctrico.
Los dieléctricos como distribución de dipolos. La polarización P. Susceptibilidad eléctrica.
Permitividad eléctrica. Campo creado por un dieléctrico polarizado. El vector desplazamiento
D. Condiciones de frontera entre dieléctricos. Algunos efectos eléctricos y mecánicos en
dieléctricos. Medios conductores. Conductividad eléctrica.
-
El campo magnético y la materia.
Introducción. El átomo como un dipolo magnético. Imanación M y corrientes de
imanación. La intensidad del campo magnético H. Susceptibilidad y permeabilidad
magnética. Condiciones de frontera para los campos B y H.
Paramagnetismo, diamagnetismo y ferromagnetismo. Ecuaciones de Maxwell en presencia de
medios materiales. Recopilación. Los campos microscópicos. Sistemas de Unidades.
-
Ondas electromagnéticas en medios materiales.
Introducción. Ecuación de ondas en los medios materiales. Ondas planas monocromáticas en
medios no conductores. Ondas planas en medios conductores. Reflexión y transmisión en
una interfase plana entre dos medios.
-
La energía electrostática.
Introducción. Energía de una carga en presencia de un campo eléctrico exterior.
Energía electrostática de un sistema de cargas puntuales. Energía electrostática de una
distribución de cargas. Energía en función de los campos. Densidad de energía.
Energía de un dipolo eléctrico. Energía de Polarización.
-
La energía magnética.
Introducción. Aspectos energéticos de las corrientes eléctricas. Energía magnética.
Energía de un sistema de corrientes filiformes estacionarias. Energía de una distribución
de corrientes. Densidad de energía magnética. Energía de un dipolo magnético. Energía de
imanación en los medios materiales.
-
La energía electromagnética.
Introducción. Conservación de la energía. Teorema de Poynting y vector de Poynting.
Teorema de Poynting para campos armónicos. Expresión compleja. Energía radiada por un
dipolo eléctrico y un dipolo magnético.
-
Las fuerzas y el momento del campo electromagnético.
Introducción. Las fuerzas en el campo electrostático. Las fuerzas en el campo
magnetostático. El momento del campo electromagnético. Teorema de conservación.
-
Teoría del potencial en electrostática.
Introducción. El problema electrostático. Unicidad de la solución. La solución formal,
mediante la función de Green, del problema electrostático con condiciones de contorno.
El método de las imágenes. El método de separación de variables.
-
Transición de las ecuaciones de Maxwell a la teoría de circuitos.
Introducción. El concepto de parámetro. Parámetros localizados y parámetros distribuidos.
De las ecuaciones de Maxwell a las leyes de Kirchhoff. El caso particular de la corriente
continua.
-
Circuitos con corrientes que varían lentamente con el tiempo. La corriente alterna.
Introducción. Régimen transitorio. Circuitos en régimen alterno. Régimen estacionario.
La potencia en corriente alterna. Potencia activa y potencia reactiva. El fenómeno de la
resonancia.
-
Teoremas de Redes Lineales.
Introducción. Nociones fundamentales. Análisis de Redes. Método de nudos y método de
mallas. Teoremas de redes: Teorema de Thevenin y teorema de Norton.
-
Líneas de Transmisión y guías de ondas.
Introducción. Concepto de modo. Clasificación de los modos. Líneas de transmisión.
Propagación entre dos planos paralelos. Estudio elemental de una guía rectangular.
Parámetros característicos. Cavidades resonantes.
[<]
Volver
|
|
INTRODUCCIÓN