Introducci n a la asignatura

Electricidad y Magnetismo
Curso 2009-2010
Electricidad y Magnetismo
Información específica para el
grupo 21.1 del curso 2010/2011
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Curso 2010-11
Electricidad y Magnetismo
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Departamento de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones.
Asignatura de 2º Curso. Primer Cuatrimestre.
Profesor: José Luis Fernández Jambrina.
Horario de Clases:
– Grupo21.1 Aula 136. Lunes de 11 a 13, MIércoles11 a 13
• Calendario de Clases:
– En el plan de estudios: 6 Créditos: 60 Horas. (Reales)
– Este año: (13xLunes + 15xMiércoles)*2horas= 56 Horas
• Tutorías (Edificio C Despacho 419 ó Laboratorio 415):
– Preferente: J:12-13
– Otras:
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Grupo 21.1
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Electricidad y Magnetismo
Curso 2009-2010
El plan de estudios P94. Relación con otras
Asignaturas troncales y Obligatorias.
Campos
Electromag.
II
Eléctronicas
Campos
Radiación y
Electromag.
Propagación
I
Análisis de
circuitos
Electricidad y Magnetismo
Física I
Física II
F Mat I
F Mat II
F Mat III
F Mat IV
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El plan de estudios P94.
Relación con asignaturas optativas.
• Estructura de la Materia (TAT)
• Fundamentos de la Ciencia de los Materiales (TAT)
– En estas dos asignaturas se justifican los comportamientos de los
materiales frente a los campos eléctricos y magnéticos.
• Análisis Vectorial (MAT)
– Se estudian los conceptos de análisis vectorial utilizados en esta
asignatura con mayor rigor.
– Se estudian técnicas de resolución (analíticas y numéricas) de
ecuaciones importantes de esta asignatura.
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Electricidad y Magnetismo
Curso 2009-2010
Objetivos
Esto no quiere decir que se pueda aprobar con
los conocimientos de Física
• Recopilar, ordenar y fijar conocimientos previos:
– ¿Física I y II?.
• Sentar las bases para desarrollos avanzados:
– Ondas Electromagnéticas planas (CEM1)
– Líneas de Transmisión y guías de onda (CEM2)
– Radiación (RDPR)
• Justificar aproximaciones utilizadas en otras asignaturas:
– Lemas de Kirchoff (Análisis de Circuitos)
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Programa de la Asignatura
• Tema 1. Introducción. (8h)
– Sistemas de coordenadas. Concepto de campo. Invarianza. Operadores
vectoriales: Gradiente, Divergencia, Rotacional, Laplaciana y Derivada
respecto a un escalar. Teoremas asociados: Gauss y Stokes. Identidades.
• Tema 2. Ecuaciones de Maxwell. (8h)
– Formas diferencial e integral. Justificación. Magnitudes asociadas:
Campos eléctricos y magnéticos, densidades de carga y de corriente.
Ecuaciones de estado. Ley de Ohm generalizada. Ecuación de
continuidad.
• Tema 3. Electrostática. (20h)
– Definición. Ley de Coulomb y ecuación integral del campo electrostático
en tres dimensiones. Ley de Gauss y aplicaciones. Potencial
electrostático. Ecuación integral del campo electrostático en 2
dimensiones. Ecuaciones de Poisson y de Laplace, condiciones de
contorno, regularidad y de interfase. Teorema de Unicidad. Campo lejano
de una distribución, el dipolo eléctrico, desarrollo multipolar del campo
electrostático. Problemas con conductores, influencia total y capacidad.
Energía electrostática y fuerzas. Justificación de las propiedades
macroscópicas de los materiales.
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Grupo 21.1
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Electricidad y Magnetismo
Curso 2009-2010
Programa de la Asignatura (2)
• Tema 4. Corrientes estacionarias. (4h)
– Definición. Propiedades. Fuerza electromotriz. Dieléctricos y conductores.
Condiciones de Contorno. Resistencia.
• Tema 5. Magnetostática. (10h)
– Definición. Potencial vector. Ley de Biot y Savart. Ley de Ampère. Campo
en puntos alejados, momento magnético. Energía. Coeficientes de
Inducción. Fuerzas.
• Temas 6 y 7. (6h)
– Tema 6. Campos cuasiestacionarios.
» Introducción. Campo eléctrico y campo magnético. Ley de Faraday y
fuerza electromotriz inducida. Justificación de los lemas de Kirchoff.
– Tema 7. Electrodinámica.
» Introducción. Potenciales electrodinámicos. Soluciones para medio
indefinido.
» Comparación con la variación lenta.
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Materiales y Bibliografía Básica.
• Materiales:
– Transparencias: repartidas en clase y en http://www.gr.ssr.upm.es/eym
– Hojas de Problemas, repartidas en clase.
– “Apuntes de Electricidad y Magnetismo”. Miguel Calvo Ramón, Leandro
de Haro y Ariet, José L. Fernández Jambrina, Fernando las Heras
Andrés. Publicaciones, 2ª edición, Octubre 1996, revisado Junio 2005
• Bibliografía:
– “Teoría Electromagnética. Principios y Aplicaciones”, Carl T. A. Johnk.
Ed. CIMASA, 1981.
– “Campos y Ondas Electromagnéticas”. Paul Lorrain, Dale R. Corson.
Selecciones Científicas. 1979.
– “Fundamentos de la Teoría Electromagnética”. J. R. Reitz, F. J. Milford,
R. W. Christy. Addison Wesley Iberoamericana. 1986
– “Fundamentos de electromagnetismo para ingeniería”. David K. Cheng.
Addiison Wesley 1997.
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Electricidad y Magnetismo
Curso 2009-2010
Trabajos durante el curso
• Aprobado por curso:
– No se contempla esta posibilidad: No hay exámenes parciales
• Se puede conseguir un punto extra durante el curso:
– Asistencia
– Participación en clase
– Ejercicios en clase
• El punto extra sólo vale para Febrero.
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Exámenes Finales.
• Convocatorias
– Febrero: ¿31 de enero, lunes, primer turno, 9:00? provisional.
– Septiembre: sin determinar.
• Temario: Toda la asignatura para todos.
• 4 partes de igual valor. De 30 a 45 minutos cada una.
– Teoría: 10 cuestiones cortas de igual valor.
– Problema 1: Ecuaciones fundamentales. Electrostática: Ley de Gauss o
aportaciones.
– Problema 2: Ecuación de Laplace: Electrostática o Corrientes
estacionarias.
– Problema 3: Magnetostática y Variación temporal lenta.
• Se contesta sobre el mismo enunciado:
– una hoja (dos páginas) para teoría y para cada problema.
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Electricidad y Magnetismo
Curso 2009-2010
Estadísticas
Aprobados en el curso sobre matriculados
(Datos Provisionales Sep-2002)
% sobre mat año
2001/2002
2000/2001
1999/2000
1998/1999
1997/1998
1996/1997
1995/1996
90.00%
80.00%
70.00%
60.00%
50.00%
40.00%
30.00%
20.00%
10.00%
0.00%
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Electricidad y Magnetismo
¿preguntas?
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Electricidad y Magnetismo
Curso 2009-2010
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Esto no quiere decir que se pueda aprobar con
los conocimientos de Física
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