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ELECTROMAGNETISMO
  Datos Materia
 

Carrera: PF - PROFESORADO EN FISICA

Asignatura: PF032 - ELECTROMAGNETISMO

Plan de estudios: [PF]2005(1)

Curso: 3

Numero de Asignatura: 16

Departamento: (4)FISICA GENERAL Y TEORICAVer

Modo Cursado: primer cuatrimestre

Horas Semanales: 6 - [ Ver Horario ]


Correlativas

Para Aprobar
Aprobada:ANALISIS MATEMATICO III
Aprobada:FISICA III
Aprobada:METODOS MATEMATICOS I
Aprobada:INGLES TECNICO
Para Cursar
Aprobada:ANALISIS MATEMATICO III
Cursada:FISICA III
Cursada:METODOS MATEMATICOS I
Aprobada:INGLES TECNICO


CUERPO DOCENTE

ARGUELLO, Edgardo Raúl - Cargo: 2.PROFESOR ASOCIADO

 

Objetivos:

Objetivos Generales:

- Valorar la importancia del electromagnetismo, como una de las teorías básicas de la física.

- Comprender los fenómenos de propagación e interacción de ondas electromagnéticas.

- Utilizar correctamente las herramientas matemáticas para la resolución de problemas.

- Analizar los resultados formales obtenidos a los efectos de comprender los fenómenos físicos.

Objetivos Específicos:

- Conocer las leyes experimentales básicas del Electromagnetismo.

- Analizar los fenómenos del Electromagnetismo en el vacío y medios materiales.

- Aplicar las Ecuaciones de Maxwell a la Propagación de Ondas Electromagnéticas.

- Conocer las características de la Reflexión y Refracción de Ondas en distintos tipos de medios.

- Adquirir destreza en el análisis de un problema considerado simetrías, valores en la frontera, sistemas de coordenadas más adecuados.

- Aplicar el Análisis Vectorial y los Métodos Matemáticos para la resolución de problemas.

- Resolver problemas de los temas del electromagnetismo.

 

Programa Analítico:

  • Programa de Contenidos teóricos

Unidad N° 1  Campo Elesctrostático

Ley de Coulomb. Campo Eléctrico. Ley de Gauss. Potencial Electrostático. Dipolo Eléctrico. Desarrollo Multipolar de Campos Eléctricos. Ecuación de Poisson. Ecuación de Laplace. Solución de la ecuación de Laplace.

Unidad N° 2 Materiales Dieléctricos

Estudio macroscópico

Polarización eléctrica. Campo Externo de un medio dieléctrico. Ley de Gauss en un Dieléctrico. Desplazamiento eléctrico. Susceptibilidad eléctrica y constante dieléctrica. Condiciones en la frontera sobre los vectores de campo. Ecuación de Laplace en un Dieléctrico.

Estudio microscópico

Campo Molecular en un Dieléctrico. Dipolo Inducido. Moléculas Polares. La Fórmula de Longevin-Debye. Polarización Permanente. Ferroelectricidad.

Unidad N° 3  Energía Electrostática y Corriente Eléctrica

Energía Potencial de un Grupo de Cargas puntuales. Energía de una distribución de cargas. Densidad de energía de un campo electrostático. Condensadores.

Corriente Eléctrica. Densidad de corriente. Ecuación de continuidad. Ley de Ohm. Conductividad. Corrientes constantes en medios continuos. Teoría microscópica de la conducción.

Unidad N° 4 Campo Magnetostático

Definición de Inducción Magnética. Fuerza sobre conductores portadores de corriente. Ley de Biot y Savart. Aplicaciones. Ley de Ampere. El potencial Vectorial Magnético. El potencial Escalar Magnético.

Unidad N° 5  Materiales Magnéticos

Estudio macroscópico

Magnetización. El campo magnético producido por un material magnetizado. Potencial escalar magnético y densidad del polo magnético. Fuentes del campo magnético. Intensidad magnética. Ecuaciones del campo. Susceptibilidad y permeabilidad magnéticas. Histéresis. Condiciones en la frontera sobre los vectores de campo.

Estudio microscópico

Campo Molecular dentro de la materia. Teorías para explicar el diamagnetismo, paramagnetismo y ferromagnetismo.

Unidad N° 6  Propiedades Electromagnéticas de los Superconductores

Conductividad perfecta y diamagnetismo perfecto de superconductores. Exclusión perfecta de flujo. Ecuaciones de London.

Unidad N° 7 Ecuaciones de Maxwell

Definición de fuerza electromotriz. Ley de Faraday. Ley de Lenz. Generalización de la ley de Ampere. Corriente de Desplazamiento. Ecuaciones de Maxwell y sus bases empíricas. Energía electromagnética. Vector de Poynting. Ecuación de onda. Condiciones de Frontera. Ecuación de onda con fuentes.

Unidad N° 8 Propagación de Ondas Electromagnéticas

Ondas planas monocromáticas en medios no conductores. Relación de Dispersión. Superposición de Ondas. Análisis de Fourier. Polarización. Densidad y flujo de energía. Ondas planas monocromáticas en medios conductores.

Unidad N° 9 Ondas en Regiones Limitadas

Reflexión y refracción en la frontera de dos medios no conductores: a) incidencia normal e b) incidencia oblicua. Angulo de Brewster. Angulo Crítico. Reflexión en un plano conductor. Coeficientes complejos de Fresnel. Guías de onda.

  • Programa de Contenidos prácticos (Resolución de Problemas)

Práctico N° 1 Campo Eléctrico. Ley de Gauss. Potencial Electrostático.

Práctico N° 1 (cont.) Soluciones de la Ecuación de Poisson y Laplace.

Práctico N° 2 Estudio Macroscópico de Dieléctricos. Ley de Gauss generalizada.

Práctico N° 2 (cont.) Estudio Microscópico de Dieléctricos.

Práctico N° 3 Energía Electrostática y Corriente Eléctrica.

Parcial N° 1 Unidad N° 1, 2 y 3

Práctico N° 4 Magnetostática. Ley de Ampere. Potenciales Magnéticos.

 Práctico N° 5 Estudio Macroscópico de los Materiales Magnéticos.

Práctico N° 5 (cont.)Estudio Microscópico de los Materiales Magnéticos.

Práctico N° 6 Propiedades de Electromagnéticas de los Superconductores.

Parcial N° 2 Unidad N°  4 , 5 y 6

Práctico N° 7 Ley de Faraday. Ley de Ampere generalizada. Ecuaciones de Maxwell.

                      Vector de Poynting.

Practico N° 8 Propagación de Ondas Electromagnéticas en medios conductores y no

                    no conductores.

Práctico N° 9 Reflexión y refracción de ondas electromagnéticas en medios

                      no conductores y reflexión en medios conductores.

Parcial N° 3 Unidad 7, 8 y 9

Recuperatorios de Parciales

 

Sistema de Evaluación:

 

Aspecto

Criterio

Instrumento

Peso

Conceptos de la 

materia 

Dominio de los conocimientos teóricos y prácticos  de la materia. 

 

Examen parcial escrito

 

 

50%

 

Realización de

Trabajos Prácticos 

Entrega de los casos‐problemas bien re-sueltos.

En cada trabajo se analizará: Estructura 

del trabajo, Calidad de la documentación, Ortografía y presentación.

 

Trabajo individual

presentado

 

 

20%

Seminarios

Exposición de temas de la asignatura

Valoración del producto actividad 

   20%

 Asistencia y 

Participación 

 

 

- Participación activa en la clase. 

‐Participación en los debates 

‐Participación en el trabajo grupal 

Observación y 

notas del Profesor.

 

 

   10%

 

 

 

Bibliografía:

Bibliografía Básica:

1- J. R. Reitz - F. J. Milford - Christy. FUNDAMENTOS DE LA TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA. Editorial: Addison - Wesley Iberoamericana.

2.- Federico Otín – David Artigas García – Jaume Recolons Martos. CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS. Editorial: Alfaomega-Edicions UPC.

3.- John David Jackson. ELECTRODINÁMICA CLÁSICA. Editorial: Alhambra, S.A.

4.- Joseph A. Edminister. Serie Schaum de ELECTROMAGNETISMO. Editorial: Mc Graw-Hill.

 

Bibliografía complementaria:

1.- Stanley V. Marshall, Richard E. DuBroff, Gabriel G. Skitek. ELECTROMAGNETISMO- Conceptos y Aplicaciones. 4ta. edición. Editorial: Prentice-Hall Hispanoamericana.

2.- John D. Krauss. ELECTROMAGNETISMO. 3era. edición. Editorial: McGraw-Hill.

3.- R. Feynman, R. Leighton & M. Sands. THE FEYNMAM LECTURES ON PHYSICS. Editorial: Fondo Educativo Interamericano.

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