detallado de teorÍa electromagnÉtica

PROGRAMA DETALLADO VIGENCIA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA 2007

INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES SEMESTREASIGNATURA 5to

TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA CÓDIGO HORAS ELN-35114

TEORÍA PRÁCTICA LABORATORIO UNIDADES DE CRÉDITO PRELACIÓN4 1 0 4 QUF-23024 / MAT-31224

1.- OBJETIVO GENERAL Aplicar metódicamente los conceptos físicos y matemáticos con el fin de establecer las bases para analizar la interacción de campos eléctricos y magnéticos estáticos. 2.- SINOPSIS DE CONTENIDO UNIDAD 1: Análisis vectorial. UNIDAD 2: Electrostática. UNIDAD 3 Materiales, Conductores y Dieléctricos. UNIDAD 4: Magnetostática. UNIDAD 5: Electrodinámica. UNIDAD 6: Ecuaciones de Maxwell. UNIDAD 7: Campos Variables en el Tiempo. UNIDAD 8: Propagación de Ondas Planas. UNIDAD 9: Ondas Planas en Condiciones de Borde. 3.- ESTRATEGIAS METODOLÓGÍCAS GENERALES• Diálogo Didáctico Real: Actividades presenciales (comunidades de aprendizaje), tutorías y actividades electrónicas. • Diálogo Didáctico Simulado: Actividades de autogestión académica, estudio independiente y servicios de apoyo al estudiante

ESTRATEGIA DE EVALUACIÓN La evaluación de los aprendizajes del estudiante y en consecuencia, la aprobación de la asignatura, vendrá dada por la valoración obligatoria de un conjunto de

elementos, a los cuales se les asignó un valor porcentual de la calificación final de la asignatura. Se sugieren algunos indicadores y posibles técnicas e instrumentos de evaluación que podrá emplear el docente para tal fin.

• Realización de actividades teórico-prácticas. • Realización de actividades de campo. • Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). • Experiencias vivenciales en el área profesional • Realización de pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc. • Actividades de Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

CONTENIDO ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN

BIBLIOGRAFÍA

Manejar acertadamente los conceptos y las técnicas del álgebra vectorial.

UNIDAD 1: ANÁLISIS VECTORIAL. Sistema de coordenadas curvilíneas ortogonales. Producto escalar. Producto vectorial. Operadores diferenciales: gradiente, divergencia y rotor. Formas integrales para definir los operadores diferenciales y sus expresiones en todos los sistemas de coordenadas. Integrales de línea. Flujo de vector. Teorema de la divergencia de Gauss. Teorema de Stokes. Teorema de Helmholz.

Realización de actividades teórico-prácticas. Realización de actividades de campo. Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). Experiencias vivenciales en el área profesional Realización de pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc. Actividades de Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

• Cheng, David. (1999). Fundamentos de Electromagnetismo para la Ingeniería. Editorial Addison Wesley Iberoamericana. • Hayt, William. (1991). Teoría Electromagnética. Editorial Mc Graw Hill. Segunda Edición. • Krauss, John y Fleish, Daniel. (1999). Electromagnetismo con Aplicaciones. Editorial Mac Graw Hill. Quinta Edición. • Marshall, Stanley; Dubroff, Richard y Skitek, Gabriel. (1997). Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall Iberoamericana. Cuarta Edición. • Reitz, John; Milford, Frederick y Christy, Robert. (1996). Fundamentos de la Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall. Cuarta Edición.

Definir analíticamente las características y los conceptos asociados al campo electrostático.

UNIDAD 2: ELECTROSTÁTICA. Conceptos. Carga eléctrica. Ley de Coulomb. Campo eléctrico, Campo para distribuciones de cargas discretas y continuas. Líneas de campo eléctrico. Flujo eléctrico. Forma diferencial y forma integral de la ley de Gauss. Trabajo para

Realización de actividades teórico-prácticas. Realización de actividades de campo. Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). Experiencias vivenciales en el área profesional

• Cheng, David. (1999). Fundamentos de Electromagnetismo para la Ingeniería. Editorial Addison Wesley Iberoamericana. • Hayt, William. (1991). Teoría Electromagnética.

mover una carga puntual en presencia de un campo magnético. Diferencia de potencia. Función de potencial eléctrico. Potencial de un dipolo eléctrico. Aplicaciones. Ecuación de Poisson y Laplace. Condiciones de un Contorno (de carga y de potencial). Teorema de la unicidad. Soluciones a la ecuación de Laplace en coordenadas cilíndricas, esféricas y cartesianas para una o más variables. Solución a la ecuación de Poisson. Teoría de las imágenes.

Realización de pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc. Actividades de Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

Editorial Mc Graw Hill. Segunda Edición. • Krauss, John y Fleish, Daniel. (1999). Electromagnetismo con Aplicaciones. Editorial Mac Graw Hill. Quinta Edición. • Marshall, Stanley; Dubroff, Richard y Skitek, Gabriel. (1997). Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall Iberoamericana. Cuarta Edición. • Reitz, John; Milford, Frederick y Christy, Robert. (1996). Fundamentos de la Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall. Cuarta Edición.

Interpretar acertadamente el comportamiento (y los conceptos derivados) de los materiales conductores y dieléctricos ante la acción de un campo electrostático.

UNIDAD 3: MATERIALES, CONDUCTORES Y DIELÉCTRICOS. Polarización del material dieléctrico. Ley de Gauss para materiales dieléctricos. Capacitancia. Conducción Corriente eléctrica Ley de conservación de la carga. Ley de Ohm. Resistencia eléctrica. Materiales reales.


• Cheng, David. (1999). Fundamentos de Electromagnetismo para la Ingeniería. Editorial Addison Wesley Iberoamericana. • Hayt, William. (1991). Teoría Electromagnética. Editorial Mc Graw Hill. Segunda Edición. • Krauss, John y Fleish, Daniel. (1999). Electromagnetismo con Aplicaciones. Editorial Mac Graw Hill. Quinta Edición. • Marshall, Stanley; Dubroff, Richard y Skitek, Gabriel. (1997). Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall Iberoamericana. Cuarta Edición. • Reitz, John; Milford, Frederick y Christy, Robert.

(1996). Fundamentos de la Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall. Cuarta Edición.

Determinar con precisión las características y los conceptos asociados al campo magnetostático.

UNIDAD 4: MAGNETOSTÁTICA. Conceptos. Campo magnético. Ley de Biot y Savart. Definición del vector de inducción magnética. Fuerza sobre una corriente. Ley circuital de Ampere. Ley de Gauss para el campo magnético. Divergencia y rotacional del campo magnético. Aplicaciones. Vector potencial magnético. Ecuación de Poisson y de Laplace. Divergencia y rotacional del vector potencial magnético. Flujo magnético. Definición de inductancia. Materiales magnéticos.



7.1.- Emplear acertadamente los conceptos asociados a la electrodinámica enfatizando con claridad las aplicaciones prácticas generadas.

UNIDAD 5: ELECTRODINÁMICA. Ley de inducción de Faraday. Ley de Lenz. Concepto de campo eléctrico inducido. Ley de Ampere modificada. Conceptos de corriente de desplazamiento. Aplicaciones: generador de disco, transformadores. Circuito estático y campo variable en el tiempo. Circuito móvil y campo estático.

Realización de actividades teórico-prácticas. Realización de actividades de campo. Aportes de ideas a la Comunidad (información y difusión). Experiencias vivenciales en el área profesional Realización de pruebas escritas cortas y largas, defensas de trabajos, exposiciones, debates, etc.

• Cheng, David. (1999). Fundamentos de Electromagnetismo para la Ingeniería. Editorial Addison Wesley Iberoamericana. • Hayt, William. (1991). Teoría Electromagnética. Editorial Mc Graw Hill. Segunda Edición. • Krauss, John y Fleish,

Actividades de Auto-evaluación / co-evaluación y evaluación del estudiante.

Daniel. (1999). Electromagnetismo con Aplicaciones. Editorial Mac Graw Hill. Quinta Edición. • Marshall, Stanley; Dubroff, Richard y Skitek, Gabriel. (1997). Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall Iberoamericana. Cuarta Edición. • Reitz, John; Milford, Frederick y Christy, Robert. (1996). Fundamentos de la Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall. Cuarta Edición.

Interpretar analíticamente las Ecuaciones de Maxwell, tanto para casos estáticos como para variaciones armónicas en el tiempo.

UNIDAD 6: ECUACIONES DE MAXWELL. Forma diferencial de las ecuaciones de Maxwell. Forma integral de las ecuaciones de Maxwell. Ecuaciones de Maxwell para variaciones armónicas en el tiempo. Aplicaciones de las ecuaciones de Maxwell.


• Cheng, David. (1999). Fundamentos de Electromagnetismo para la Ingeniería. Editorial Addison Wesley Iberoamericana. • Hayt, William. (1991). Teoría Electromagnética. Editorial Mc Graw Hill. Segunda Edición. • Krauss, John y Fleish, Daniel. (1999). Electromagnetismo con Aplicaciones. Editorial Mac Graw Hill. Quinta Edición. • Marshall, Stanley; Dubroff, Richard y Skitek, Gabriel. (1997). Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall Iberoamericana. Cuarta Edición. • Reitz, John; Milford, Frederick y Christy, Robert. (1996). Fundamentos de la Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall. Cuarta

Edición. 9.1.- Caracterizar con precisión las ecuaciones de Maxwell para campos variables en el tiempo.

UNIDAD 7: CAMPOS VARIABLES EN EL TIEMPO. Postulados básicos, interpretaciones físicas. Resolución de las ecuaciones de Maxwell por medio de los potenciales de potencia y energía. Teorema de Poynting. Condiciones de borde. Propiedades de los materiales.



Caracterizar con precisión las ondas planas en diferentes medios materiales, resaltando el fenómeno de propagación de las mismas.

UNIDAD 8: PROPAGACIÓN DE ONDAS PLANAS. Solución de la ecuación de la onda. Ondas viajeras. Características de las ondas planas uniformes. Ondas planas en medios disipativos. Efecto pelicular. Vector de Poynting complejo. Incidencia perpendicular y oblicua de ondas planas en conductores y dieléctricos perfectos.


• Cheng, David. (1999). Fundamentos de Electromagnetismo para la Ingeniería. Editorial Addison Wesley Iberoamericana. • Hayt, William. (1991). Teoría Electromagnética. Editorial Mc Graw Hill. Segunda Edición. • Krauss, John y Fleish, Daniel. (1999). Electromagnetismo con Aplicaciones. Editorial Mac Graw

Hill. Quinta Edición. • Marshall, Stanley; Dubroff, Richard y Skitek, Gabriel. (1997). Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall Iberoamericana. Cuarta Edición. • Reitz, John; Milford, Frederick y Christy, Robert. (1996). Fundamentos de la Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall. Cuarta Edición.

Analizar objetivamente el comportamiento de las ondas planas en las fronteras de diferentes medios.

UNIDAD 9: ONDAS PLANAS EN CONDICIONES DE BORDE. Reflexión de ondas planas uniformes que inciden normalmente sobre conductores perfectos. Incidencia normal en dieléctricos. Reflexión con varios dieléctricos. Incidencia oblicua de ondas planas y uniformes sobre dieléctricos. Campos en la superficie y dentro de un conductor no perfecto. Efecto pelicular.



BIBLIOGRAFÍA • Cheng, David. (1999). Fundamentos de Electromagnetismo para la Ingeniería. Editorial Addison Wesley Iberoamericana. • Hayt, William. (1991). Teoría Electromagnética. Editorial Mc Graw Hill. Segunda Edición. • Krauss, John y Fleish, Daniel. (1999). Electromagnetismo con Aplicaciones. Editorial Mac Graw Hill. Quinta Edición. • Marshall, Stanley; Dubroff, Richard y Skitek, Gabriel. (1997). Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall Iberoamericana. Cuarta Edición. • Reitz, John; Milford, Frederick y Christy, Robert. (1996). Fundamentos de la Teoría Electromagnética. Editorial Prentice Hall. Cuarta Edición.

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