Curso 2006-2007
OBJETIVOS.
Conocimiento de las
leyes fundamentales de la electrostática y de la magnetostática en el vacío y
en medios materiales, de los fenómenos electromagnéticos no estacionarios, las
ondas electromagnéticas y la teoría de circuitos.
Lección 1. Las cargas eléctricas y su
interacción. Aspectos generales del
campo electromagnético
1.1 Introducción
1.2 Importancia
de la interacción electromagnética en el mundo físico
1.3 Cargas
y corrientes. Ecuación de continuidad
1.4 Las
leyes fenomenológicas de Coulomb y Ampère
1.5 Teorías
de acción a distancia y teorías de campo
1.6 Los
campos eléctrico y magnético
1.7 Principio
de superposición
1.8 La
fuerza de Lorentz
1.9 Determinación unívoca de un campo vectorial. Teorema de
Helmholtz
Lección 2. El campo de las cargas en reposo.
El campo electrostático
2.1 Introducción
2.2 Propiedades
diferenciales del campo electrostático
2.3 Propiedades
integrales del campo electrostático. Teorema de Gauss
2.4
El potencial electrostático.
Ecuaciones del potencial.
2.5
La condición de equilibrio para conductores
homogéneos y sus consecuencias.
Lección 3. El campo de las corrientes estacionarias.
El campo magnetostático
3.1 Introducción
3.2 Propiedades
diferenciales del campo magnetostático
3.3 Propiedades
integrales del campo magnetostático. Teorema de Ampère
3.4 El
potencial vector
3.5 Ecuaciones
del potencial vector
Lección 4. Lección 4. Desarrollo multipolar del
potencial escalar. Las fuentes puntuales del campo electrostático
4.1 Introducción
4.2 Desarrollo
multipolar del potencial escalar de una distribución de carga
4.3 Momentos
multipolares
4.4 Potencial
y campo creados por un dipolo eléctrico
4.5 Distribuciones
de dipolos
Lección
5. Lección 5. Desarrollo multipolar del
potencial vector. Las fuentes puntuales del campo magnetostático
5.1 Introducción
5.2 Desarrollo
multipolar del potencial vector correspondiente a una distribución de corrientes
5.3 Multipolos
magnéticos
5.4 El
dipolo magnético puntual. Introducción del potencial escalar en magnetostática
5.5 Distribuciones
de dipolos
Lección 6. Campos variables con el tiempo.
Inducción electromagnética
6.1 Introducción
6.2 El
campo electromotor. Definición de fuerza
electromotriz
6.3 Ley
de Faraday-Lenz de la inducción electromagnética
6.4 Inducción
electromagnética en circuitos en movimiento
6.5 Coeficientes
de inducción. Fórmula de Neumman
Lección 7. Ecuaciones de Maxwell. Ondas
electromagnéticas
7.1 Introducción
7.2 Generalización
del teorema de Ampère para corrientes no
estacionarias. Corriente de desplazamiento de Maxwell
7.3 Ecuaciones
de Maxwell en el vacío
7.4 Ecuación
de ondas. Solución en ondas planas
7.5 Ondas
planas con variación temporal armónica
Lección 8. Los potenciales electromagnéticos
8.1 Introducción
8.2 Los
potenciales electromagnéticos. Transformaciones de contraste
8.3 Ecuación
de ondas para los potenciales. Soluciones retardadas
8.4 Campos
de radiación
8.5 Radiación
de sistemas sencillos: el dipolo eléctrico y el dipolo magnético
Lección 9. Ecuaciones del campo
electromagnético en medios materiales
9.1 Introducción.
9.2 Electrostática y
dieléctricos
9.3 El átomo como un dipolo
eléctrico
9.4 Los dieléctricos como
distribución de dipolos. La polarización P. Susceptibilidad eléctrica.
Permitividad eléctrica
9.5
Campo creado por un dieléctrico polarizado.
9.6
El vector desplazamiento D.
9.7
Condiciones de frontera entre dieléctricos.
9.8
Algunos efectos eléctricos y mecánicos en
dieléctricos.
9.9
Medios conductores. Conductividad
eléctrica.
Lección 10 Propiedades electromagnéticas
de la materia: punto de vista
macroscópico
10.1 Introducción
10.2 El átomo como un dipolo magnético
10.3 Imanación M y corrientes de imanación
10.4 La intensidad del campo magnético H.
10.5 Susceptibilidad y permeabilidad
magnética.
10.6 Condiciones de frontera para los campos B y H.
10.7 Paramagnetismo, diamagnetismo y
ferromagnetismo
10.8 Ecuaciones de Maxwell en presencia de
medios materiales. Recopilación.
10.9 Los campos microscopicos
10.10 Sistemas de Unidades.
Lección 11. Ondas electromagnéticas en medios materiales
11.1 Introducción
11.2 Ecuación
de ondas en los medios materiales
11.3 Ondas
planas monocromáticas en medios no conductores
11.4. Ondas planas en medios conductores
11.5. Reflexión y transmisión en una interfase plana entre dos medios.
Lección 12. La
energía electrostática
12.1 Introducción
12.2 Energía
de una carga en presencia de un campo eléctrico exterior
12.3 Energía
electrostática de un sistema de cargas puntuales
12.4
Energía electrostática de una
distribución de cargas
12.5 Energía
en función de los campos. Densidad de energía
12.6
Energía de un dipolo eléctrico
12.7 Energía
de Polarización
Lección 13. La energía magnética
13.1 Introducción
13.2 Aspectos
energéticos de las corrientes eléctricas
13.3 Energía
magnética
13.4 Energía
de un sistema de corrientes filiformes estacionarias
13.5 Energía
de una distribución de corrientes. Densidad de energía magnética
13.6 Energía
de un dipolo magnético
13.7 Energía
de imanación en los medios materiales
Lección 14. La energía electromagnética
14.1 Introducción
14.2 Conservación
de la energía. Teorema de Poynting y vector de Poynting
14.3 Teorema
de Poynting para campos armónicos. Expresión compleja
14.4 Energía
radiada por un dipolo eléctrico y un dipolo magnético
Lección 15. Las fuerzas y el momento del campo
electromagnético
15.1 Introducción
15.2 Las
fuerzas en el campo electrostático
15.3 Las
fuerzas en el campo magnetostático
15.4 El
momento del campo electromagnético. Teorema de conservación
Lección 16. Teoría del potencial en electrostática
16.1 Introducción
16.2 El
problema electrostático. Unicidad de la solución
16.3 La solución formal, mediante la función de Green, del problema electrostático con
condiciones de contorno
16.4 El
método de las imágenes
16.5 El
método de separación de variables
Lección 17. Transición de las ecuaciones de Maxwell a la
teoría de circuitos
17.1 Introducción
17.2 El
concepto de parámetro. Parámetros localizados y parámetros distribuidos
17.3 De
las ecuaciones de Maxwell a las leyes de Kirchhoff
17.4 El
caso particular de la corriente continua
Lección 18. Circuitos con corrientes que varían lentamente
con el tiempo. La corriente alterna
18.1 Introducción
18.2 Régimen
transitorio
18.3 Circuitos
en régimen alterno. Régimen estacionario
18.4 La
potencia en corriente alterna. Potencia activa y potencia reactiva
18.5 El
fenómeno de la resonancia
Lección 19.Teoremas de Redes Lineales
19.1 Introducción
19.2 Nociones
fundamentales
19.3 Análisis
de Redes. Método de nudos y método de
mallas
19.4 Teoremas
de redes: Teorema de Thevenin y teorema de Norton
Lección 20. Líneas de Transmisión y guías de ondas
20.1 Introducción
20.2 Concepto
de modo. Clasificación de los modos
20.3 Líneas
de transmisión. Propagación entre dos planos paralelos.
20.4
Estudio elemental de una guía rectangular
20.5 Parámetros
característicos
20.6
Cavidades resonantes.
BIBLIOGRAFIA
- D.J.
Griffiths, Introduction to electrodynamics, Prentice Hall 1981.
- F. Pomer, Electromagnetisme
Bàsic, Universitat de València, 1993.
- F. Oria y V. Company.
Problemas sobre el campo electromagnético. Ed. Ecir (Valencia)
- J.R.Reitz,
F.J.Milford y R.W.Christy, Fundamentos de la teoría Electromagnética,
Addison-Wesley Iberoamericana, 1986.
- R.K.
Wangness, Campos electromagnéticos, Limusa 1983.
- R. Feynman, R.B. Leighton y M. Sands, Física
(Volumen II: electromagnetismo y materia), Addison- Wesley Iberoamericana, 1987.
- S. Marshall, R. Dubroff and G. Skitek, Electromagnetismo, conceptos y aplicaciones. Prentice Hall 1997.
- J. Vanderlinde, Classical
electromagnetic theory, John Wiley & Sons, 1993.