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Electricidad y Magnetismo (2010)
Programa
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Datos identificativos de la Asignatura
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Denominación: Electricidad y magnetismo
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Código: M722
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Departamento: Departamento de Ingeniería de Comunicaciones
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Área de Conocimiento: Electromagnetismo
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Tipo: Troncal
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Curso y cuatrimestre: Segundo
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Título: INGENIERO TECNICO DE TELECOMUNICACION. ESPECIALIDAD EN SISTEMAS ELECTRONICOS
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Centro: Escuela superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicaciones
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Web:
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Profesor responsable: Ándres Prieto Gala / José Antonio Pereda Fernández / Ana Grande Sáez / Óscar González Rodríguez
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Programa de la asignatura
TEMA 1: VECTORES, SISTEMAS DE COORDENADAS E INTEGRALES:
- 1. Introducción: Magnitudes escalares y vectoriales.
- 2. Álgebra vectorial: Introducción, definiciones, leyes del álgebra vectorial, vectores unitarios.
- 3. Productos de vectores: producto escalar, producto vectorial, otros productos.
- 4. Sistemas de coordenadas ortogonales en 2D: Coordenadas Cartesianas, Coordenadas polares.
- 5. Sistemas de coordenadas en 3D: Coordenadas cartesianas, Coordenadas cilíndricas.
- 6. Campos escalares y vectoriales. Cálculo integral: Integral de línea, Integral de superficie, Integral de volumen.
TEMA 2: CAMPO ELECTROSTÁTICO EN EL VACÍO:
- 1. Introducción.
- 2. Carga eléctrica: Reseña histórica, Constitución de la materia, Cuantización y conservación de la carga,
- Unidades de carga.
- 3. Distribuciones continuas de carga. 4. Conductores y aislantes: Inducción electrostática.
- 5. Ley de Coulomb.
- 6. El campo eléctrico: Concepto, Definición.
- 7. Campo eléctrico debido a una distribución de cargas puntuales: Principio de superposición.
- 8. Campo eléctrico debido a distribuciones continuas de carga.
- 9. Líneas de fuerza.
- 10. Flujo del campo eléctrico.
- 11. Ley de Gauss: Enunciado y consecuencias.
- 12. Aplicaciones de la ley de Gauss.
TEMA 3: POTENCIAL ELÉCTRICO:
- 1. Introducción.
- 2. Energía potencial eléctrica: Trabajo electrostático, Carácter conservativo del campo eléctrico, Energía potencial electrostática.
- 3. Potencial eléctrico.
- 4. Potencial debido a distribuciones de carga: Cálculo a partir del campo eléctrico, Cálculo directo debido a distribuciones discretas de carga, Cálculo directo debido a distribuciones continuas de carga.
- 5. Energía electrostática de formación de distribuciones de carga: Energía de distribuciones discretas, Energía de distribuciones continuas.
- 6. Cálculo del campo eléctrico a partir del potencial: Superficies equipotenciales, Gradiente del potencial.
TEMA 4: CAMPOS ELECTROSTÁTICOS EN MEDIOS MATERIALES:
- 1. Introducción.
- 2. Conductores en equilibrio electrostático.
- 3. Conductores con cavidades: Apantallamiento electrostático.
- 4. Aplicaciones.
- 5. Capacitancia: Capacidad de un conductor, Condensadores, Asociación de condensadores.
- 6. Energía de un condensador: Energía en un conjunto de conductores, Energía en un condensador
- 7. Medios dieléctricos. Consideraciones generales
- 8. Experimento de Faraday.
- 9. Interpretación del experimento de Faraday: Densidad de carga de polarización, Vectores polarización y desplazamiento, Susceptibilidad y permitividad dieléctricas.
- 10. Diseño de condensadores.
- 11. Ley de Gauss en medios dieléctricos.
- 12 Energía eléctrica en problemas con dieléctricos.
TEMA 5: CORRIENTE ELÉCTRICA Y FUERZA ELECTROMOTRIZ:
- 1. Conducción, velocidad de arrastre y movilidad de los portadores.
- 2. Intensidad y densidad de corriente.
- 3. Ecuación de continuidad de la carga y primera ley de Kirchhoff.
- 4. Ley de Ohm, conductividad y resistencia.
- 5. Consumo de potencia en los conductores: Ley de Joule.
- 6. Fuerza electromotriz y segunda ley de Kirchhoff.
TEMA 6: EL CAMPO MAGNÉTICO:
- 1. Introducción.
- 2. El campo magnético
- 3. Movimiento de partículas cargadas en un campo magnético.
- 4. Aplicaciones del movimiento de partículas en campos: Selector de velocidades, espectrómetro de masas.
- 5. Fuerza magnética sobre un conductor que transporta corriente.
- 6. Momento de fuerza sobre una espira con corriente: Momento dipolar magnético.
TEMA 7: FUENTES DEL CAMPO MAGNÉTICO:
- 1. Introducción.
- 2. Ley de Biot y Savart: Campo magnético creado por corrientes volúmicas, Campo magnético creado por cargas puntuales en movimiento.
- 3. Ley de circulación de Ampère.
- 4. Flujo magnético y ley de Gauss.
- 5. Magnetismo en la materia: Corrientes de magnetización y vector magnetización, Intensidad de campo H, Clasificación de sustancias magnéticas, Ferromagnetismo.
TEMA 8: INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA:
- 1. Ley de Faraday.
- 2. Fuerza electromotriz debida al movimiento.
- 3. Aplicaciones: Generadores, Motores, Fuerza contraelectromotriz.
- 4. Autoinducción e inducción mutua.
- 5. Energía del campo magnético.
- 6. Corriente de desplazamiento.
- 7. Ecuaciones de Maxwell.
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