fiec03426 teoria electromagnetica i

ICF00703 Física CICM01966 Cálculo de Varias Variables.

Ing. Jorge Flores M.

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DELLITORAL

PROGRAMA DE ESTUDIOS

TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA 1

UNIDAD ACADÉMICA: Facultad de Ingeniería en Electricidad y ComputaciónCARRERA: Ingeniería en Electricidad, Ingeniería en Telemática, e

Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones.ESPECIALIZACIÓN: Potencia y Industrial.ÁREA: BásicaTIPO DE MATERIA: TEÓRICA X PRÁCTICAEJE DE FORMACIÓN: Profesional

1. NOMBRE DE LA ASIGNATURA

CÓDIGO: MATERIA: ii—FIECO3426 TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA I.

PRE-REQUISITOS

CO-REQUISITOS

EQUIVALENTE A:

CONVALIDA CON:

CRÉDITOS/HORAS/SEMANALES PROFESOR RESPONSABLETEÓRICOS: 4

PRÁCTICOS:

2. OBJETIVOS

> Calcular campos eléctricos para diferentes configuraciones, tanto en el vacíocomo en otros medios.

> Dibujar la trayectoria de los campos eléctricos para diferentesconfiguraciones.

PROGRAMA DE ESTUDIO: Teoría Electromagnética 1IG1002-1



Definir y calcular la diferencia de potencial eléctrico.Definir y calcular la capacitancia de configuraciones simétricas.Definir y calcular la resistencia eléctrica para diferentes configuraciones ymateriales.Calcular campos magnéticos en diferentes medios.

> Comprender el fenómeno de la magnetización y la clasificación de losmateriales magnéticos.Definir y calcular la inductancia de diferentes configuraciones.Aplicar los fenómenos de magnetización e inducción electromagnética en losprincipios de funcionamiento de equipos eléctricos tales como:transformadores y máquinas giratorias (generador y motor)Analizar el comportamiento de ondas electromagnéticas planas en diferentesmedios.

3. PROGRAMA RESUMIDO

Electrostática en el vacío.Electrostática y conductores.Electrostática y dieléctricos.Método de imágenes eléctricas de Kelvin.

> Campos de corriente estacionaria.Magnetostática en el vacío.Magnetostática y materiales.Inducción electromagnética.Ecuaciones de Maxwell.Ondas electromagnéticas.

4. PROGRAMA DETALLADO

ELECTROSTÁTICA EN EL VACÍO.1.1 Concepto de carga neta, estática, estacionaria, puntual y de prueba.1.2 Ley de Coulomb.1.3 Campo eléctrico estático para diferentes distribuciones de carga.1.4 Potencial electrostático.1.5 Superficies equipotenciales.1.6 Ángulo sólido.1.7 Ley de Gauss. Aplicaciones y ejercicios.

. ELETROSTÁTICA Y CONDUCTORES.2.1 Comportamiento de conductores en el campo eléctrico estático.

PROGRAMA DE ESTUDIO: Teoría Electromagnética 1

IG1002-1



2.2 Aplicaciones de Gauss en metales.

2.3 Pantalla electrostática.2.4 Condiciones de frontera entre conductores y el vacío.2.5 Forma diferencial de la ley de Gauss.2.6 Ecuación de Poisson y Laplace.2.7 Cálculo de capacitancia

ELECTROSTÁTICA Y DIELÉCTRICOS.3.1 Campo eléctrico estático en presencia de dieléctricos.3.2 Dipolo eléctrico.3.3 Polarización.3.4 Cargas de polarización. Ejemplos3.5 Definición del vector de desplazamiento eléctrico.3.6 Forma generalizada de Gauss. Aplicaciones.3.7 Condiciones de frontera entre dieléctricos.

MÉTODO DE IMÁGENES ELÉCTRICAS DE KELVIN,4.1 Generalidades.4.2 Carga puntual cerca de un plano conductor infinito aterrizado.4.3 Carga puntual cerca de una esfera conductora aterrizada.4.4 Carga puntual o lineal en intersección de planos conductores.

CAMPOS DE CORIENTE ESTACIONARIA.5.1 Corriente eléctrica.5.2 Densidad de corriente.5.3 Ecuación de continuidad.5.4 Mecanismo de conducción eléctrica en sólidos y líquidos.5.5 Ley de Ohm - Conductividad.5.6 Ley de Joule.5.7 Propiedades generales del campo de corriente estacionaria.5.8 Condiciones de frontera.5.9 Cálculo de resistencia

MAGNETOSTÁTICA EN EL VACÍO.6.1 Campo magnético: definición y propiedades6.2 Ley de Biot-Savart.6.3 Flujo magnético: Definición y propiedades.6.4 Ley de Ampere. Aplicaciones.6.5 Potencial vectorial magnético.

7. MAGNETOSTÁTICA Y MATERIALES.7.1 Torque en un lazo circular de corriente.7.2 Dipolo magnético.




7.3 Magnetización: Definición y mecanismos.

7.4 Corrientes de magnetización.7.5 Ley de Ampere generalizada.7.6 Susceptibilidad magnética. Permeabilidad.7.7 Condiciones de frontera.7.8 Propiedades físicas de materiales ferromagnéticos.7.9 Circuito magnético equivalente.7.10 Circuito magnético de un imán permanente

INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA.8.1 El fenómeno de inducción electromagnética.8.2 Ley de Faraday.8.3 F:E:M: inducida en conductores por un flujo variable con el tiempo.8.4 Descripción y principios básicos de un transformador.8.5 F:E:M: inducida en conductores que se mueven en un campo estacionario8.6 Descripción y principios básicos de un motor y un generador.8.7 Inductancia mutua y propia: definición y cálculos.

ECUACIONES DE MAXWELL.9.1 Las cuatro ecuaciones de Maxwell.

10. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS.10.1 Teorema de Poynting.10.2 Definición de conductor y dieléctrico.10.3 La ecuación de onda.10.4 Ondas sinusoidales planas.10.5 Propagación de ondas en un dieléctrico con pequeñas pérdidas.10.6 Ondas planas en medios conductores.10.7 Vector de Poynting promedio.

5. TEXTO GUÍA

> "TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA" de William H. Hayt

6. BIBLIOGRAFÍA

"APPLIED ELECTROMAGNETICS" de Martin Plonus."ELECTROMAGNETISMO" de Rafael Sanjurjo."FUNDAMENTOS DE LA TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA" de




Reitz — Milford." ELECTROMAGNETISMO" Colección Schaum.

7. VISADO

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8. VIGENCIA DEL PROGRAMA

RESOLUCIÓN COMISIÓN ACADÉMICA: CAc-2005-561

PROGRAMA DE ESTUDIO: Teoría Electromagnética IIG1002-1

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