Electromag. I (6h)

UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS
D.E.B.S. – COORDINACION ACADEMICA DE LA FEC
DEPARTAMENTO DE FISICA
UNIDAD ACADÉMICA ELECTROMAGNETISMO
PROGRAMA DE: ELECTROMAGNETISMO I
IDENTIFICACION DE LA ASIGNATURA
CODIGO OPTICO: 940214___________________________________________________________
UBICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS:
Área curricular: ____, _X__, ____, ____, ____ o ____
FG FPB FPE AO AA
PP
Eje curricular: ___ELECTROMAGNETISMO_____________________________
Ubicación en el plan de estudios: ________SEMESTRE VI_______
Carácter: Obligatoria
X
o Electiva
Prelación o Requisitos
Asignatura: ________________________
Código: _______________
Asignatura: ________________________
Código: _______________
Carga horaria:
Horas por semana: T __4 HORAS _________ , P __2 HORAS_______
Horas por semestre: T __56 HORAS_________, P __ 28 HORAS______
PROGRAMA ELABORADO POR: Prof. Augusto Gallo
PROGRAMA ADMINISTRADO POR: Departamento de Física
FECHA DE ELABORACION: marzo/1999
OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA
1. ANALIZAR EL PRINCIPIO DE LA CONSERVACION Y DE LA QUANTIZACION DE LA CARGA.
COMPRENDER LA LEY DE COULOMB Y APLICAR LA LEY DE GAUSS PARA EL CALCULO DE
CAMPO ELECTRICO.
2. EXPRESAR EL SIGNIFICADO FISICO DE LA DIVERGENCIA Y DEL ROTACIONAL
3. DIFERENCIAR ENTRE UN CONDUCTOR Y UN AISLADOR.
4. ANALIZAR LA INTERACCION ENTRE CARGAS MOVILES.
5. DESCRIBIR EL MODELO PARA LA CONDUCCION ELECTRICA EN CONDUCTORES, ENUNCIAR
Y APLICAR LA LEY DE OHM.
6. DEFINIR Y APLICAR LAS PROPIEDADES DEL CAMPO MAGNETICO, ANALIZAR EL PROBLEMA
DE LA AUSENCIA DE CARGA ELECTRICA EN ATOMOS, DEFINIR SUSCEPTIBILIDAD
MAGNETICA Y ESTABLECER EL FERROMAGNETISMO.
7. ENUNCIAR LA LEY UNIVERSAL DE LA INDUCCION, CALCULAR LA INDUCCION MUTUA Y LA
AUTOINDUCCION Y DEDUCIR LAS CORRIENTES DE DEZPLAZAMIENTO.
8. DERIVAR LAS ECUACIONES DE MAXWELL
9. DEFINIR UN DIELECTRICO, CALCULAR EL CAMPO GENERADO POR ESTE Y ANALIZAR LA
RELACION EXISTENTE ENTRE SUSCEPTIBILIDAD ELECTRICA Y POLARIZABILIDAD ATOMICA.
PROGRAMA
TEMA 1.- ELECTROESTATICA: CAMPOS Y CARGA
1.1. CARGA ELECTRICA
1.1.1. CONSERVACION DE LA CARGA
1.1.2. CUANTIZACION DE LA CARGA
1.2. LEY DE COULOMB
1.3. CAMPO ELECTRICO
1.4. DISTRIBUCION DE CARGAS
1.4.1. FLUJO.
1.5. LEY DE GAUSS
1.6. CAMPO DE UNA DISTRIBUCION:
1.6.1. LINEAL DE CARGAS
1.6.2. ESFERICA DE CARGAS
1.6.3. PLANA DE CARGAS.
1.6.4. CILINDRICA DE CARGAS.
TEMA 2.- POTENCIAL ELECTRICO.
2.1 POTENCIAL ELECTRICO
2.1.1 DEFINICION.
2.2 INTEGRAL CURVILINEA DEL CAMPO ELECTRICO.
2.3 DIFERENCIA DEL POTENCIAL Y POTENCIAL ELECTRICO.
2.4 DEDUCCION DEL CAMPO A PARTIR DEL POTENCIAL
2.5 CULCULO DEL POTENCIAL ELECTRICO DEBIDO A:
2.5.1 HILO CARGADO LARGO.
2.5.2 DISCO CARGADO UNIFORMEMENTE
2.6 FUERZA SOBRE UNA CARGA PUNTUAL
2.6.1 ENERGIA ASOCIADA A UN CAMPO ELECTRICO.
2.7 FORMA DIFERENCIAL DE LA LEY DE GAUSS.
2.7.1 ECUACION DE LAPLACE Y POISSON.
2.8 SIGNIFICADO FISICO DE LA DIVERGENCIA Y DEL ROTACIONAL
TEMA 3.- CAMPO ELECTRICO EN LOS CONDUCTORES.
3.1 CONDUCTORES Y AISLADORES
3.1.1 CONDUCTORES EN UN CAMPO ELECTRICO.
3.2 SISTEMAS SIMPLES DE CONDUCTORES, CONDENSADORES Y CAPACIDAD DE LOS
CONDENSADORES
3.3 POTENCIALES Y CARGAS EN VARIOS CONDUCTORES.
3.4 ENERGIA ALMACENADA EN UN CONDENSADOR.
TEMA 4.- CAMPOS DE CARGAS MOVILES
4.1 FUERZA MAGNETICA
4.1.1 INVARIANZA DE LA CARGA.
4.2 MEDIDA DEL CAMPO ELECTRICO EN DISTINTOS SISTEMAS DE REFERENCIA
4.3 CAMPO DE UNA CARGA PUNTULA QUE SE MUEVE CON VELOCIDAD CONSTANTE
4.4 CAMPO DE UNA CARGA QUE PARTE DEL REPOSO Y SE DETIENE.
4.5 FUERZA SOBRE UNA CARGA MOVIL
4.6 INTERACCION ENTRE UNA CARGA MOVIL Y OTRAS MOVILES.
TEMA 5.- CORRIENTES ELECTRICAS
5.1 TRANSPORTE DE CARGA Y DENSIDAD DE CORRIENTE.
5.1.1 CORRIENTES ESTACIONARIAS
5.2 CONDUCTIVIDAD ELECTRICA Y LEY DE OHM
5.2.1 MODELO PARA LA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA
5.2.2 CONDUCTIVIDAD ELECTRICA DE LOS METALES
5.3 RESISTENCIA DE LOS CONDUCTORES.
5.4 CIRCUITOS Y ELEMENTOS DE CIRCUITOS
5.4.1 DISPOSICON DE ENERGIA EN LA CIRCULACION DE CORRIENTE
5.5 FUERZA ELECTROMOTRIZ Y PILAS VOLTAICAS.
5.5.1 CORRIENTES VARIABLES EN CONDESADORES Y RESISTENCIAS.
TEMA 6.- CAMPO MAGNETICO.
6.1 DEFINICION DE CAMPO MAGNETICO.
6.1.1 PROPIEDADES
6.2 POTENCIAL VECTOR
6.3 CAMPO GENERADO POR UNA CORRIENTE QUE CIRCULA POR UN HILO.
6.4 CAMPO DE ESPIRAS Y BOBINAS.
6.5 VARIACION DEL CAMPO MAGNETICO EN UNA LAMINA DE CORRIENTE.
6.6 TRANSFORMACIONES DE CAMPO.
TEMA 7.- ATOMOS CON UN ELECTRON.
7.1 ECUACION DE SCHRODINGER EN COORDENADAS ESFERICAS
7.2 AUTOVALORES Y AUTOFUNCIONES.
7.2.1 NUMEROS CUANTICOS.
7.3 DENSIDAD DE PROBABILIDAD
7.4 MOMENTUM ANGULAR ORBITAL.
TEMA 8.- INDUCCION ELECTROMAGNETICA Y ECUACIONES DE MAXWELL.
8.1 VARILLA CONDUCTORA QUE SE DESPLAZA A TRAVES DE UN CAMPO MAGNETICO
UNIFORME
8.2 ESPIRA QUE SE DESPLAZA A TRAVES DE UN CAMPO MAGNETICO NO UNIFORME.
8.3 ESPIRA ESTACIONARIA COMO FUENTE DE CAMPO MAGNETICO
8.4 LEY UNIVERSAL DE LA INDUCCION
8.5 INDUCCION MUTUA.
8.5.1 TEOREMA DE RECIPROCIDAD.
8.5.2 AUTOINDUCCION.
8.6 CIRCUITOS CON AUTOINDUCCION
8.6.1 ENERGIA ALMACENADA EN EL CAMPO MAGNETICO.
8.7 CORRIENTES DE DESPLAZAMIENTO.
8.7.1 ECUACIONES DE MAXWELL.
TEMA 9.- CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA.
9.1 CIRCUITOS RESONANTES
9.2 CORRIENTE ALTERNA
9.3 REDES DE CORRIENTE ALTERNA
9.3.1 ADMITANCIA
9.3.2 IMPEDANCIA
9.4 POTENCIA Y RESISTENCIA Y ENERGIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA
TEMA 10.- CAMPOS ELECTRICOS EN LA MATERIA.
10.1 DIELECTRICOS
10.1.1 POTENCIAL Y CAMPO DE UN DIPOLO.
10.1.2 PAR Y FUERZA SOBRE UN DIPOLO EN UN CAMPO EXTERIOR.
10.2 TENSOR DE POLARIZIBIDAD
10.2.1 MOMENTOS DIPOLARES PERMANENTES.
10.3 CAMPO DEBIDO A LA MATERIA POLARIZADA.
10.4 CONDENSADOR LLENO CON UN DIELECTRICO
10.5 CAMPO DE UNA ESFERA POLARIZADA
10.5.1 ESFERA DIELECTRICA EN UN CAMPO UNIFORME.
10.6 CAMPO DE UNA CARGA EN MEDIO DEL DIELECTRICO Y LA LEY DE GAUSS
10.7 RELACION ENTRE LA SUSCEPTIBILIDAD ELECTRICA Y LA POLARIZABILIDAD
ATOMICA.
10.7.1 CAMBIOS DE ENERGIA EN LA POLARIZACION.
TEMA 11.- CAMPOS MAGNETICOS EN LA MATERIA.
11.1 AUSENCIA DE CARGAS MAGNETICAS
11.2 CAMPO DE LA CORRIENTE DE UNA ESPIRA
11.3 FUERZA SOBRE UN DIPOLO EN UN CAMPO EXTERNO..
11.4 CORRIENTES ELECTRICAS EN LOS ATOMOS
11.4.1 ESPIN Y MOMENTO MAGNETICO DEL ELECTRON.
11.5 SUSCEPTIBILIDAD MAGNETICA
11.6 CAMPO MAGNETICO CREADO POR LA MATERIA IMANTADA
11.7 CAMPO DE UN IMAN PERMANENTE.
11.8 CORRIENTES LIBRES Y CAMPO H.
11.9 FERROMAGNETISMO.
BIBLIOGRAFIA
- GRIFFITHS D.J. Introduction to electrodynamics. Prentice Hall, 1981.
- JACKSON J. D. Classical Electrodynamics. 2da edición. John Wiley & Sons, 1975.
- PAUL C. R., WHITES K. W. y NASAR S. A. Introduction to Electromagnetic Fields. McGraw-Hill, 1998.
- PLONSEY R y COLLIN E. R. Principles and Applications of Electromagnetic Fields. McGraw-Hill, 1963.
- WANGNESS R.K. Campos electromagnéticos. Limusa, 1983.