Electricidad y Magnetismo (2010)

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.