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1. IDENTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA.
2. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA.
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3. OBJETIVOS:
§ Generales: La finalidad principal del curso es que los estudiantes sean capaces de analizar y entender las bases teóricas de los fenómenos magnéticos y su combinación con los eléctricos, para la conformación de los campos electromagnéticos complejos, con los que se explica el funcionamiento de elementos, dispositivos y avances de la ingeniería eléctrica, electrónica y de comunicaciones; incentivando al mismo tiempo la capacidad de análisis, curiosidad científica, manejo de tecnologías, pensamiento creativo, trabajo en equipo y ética.
§ Específicos: Al finalizar el curso, los estudiantes serán capaces de:
- Estudiar el juego completo de las ecuaciones de Maxwell estáticas y en el tiempo.
4. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA.
- Aplicar las definiciones y las leyes básicas de Magnetostática en la materia en forma eficaz y eficiente, con capacidad de análisis, pensamiento creativo, manejo de tecnologías, capacidad de trabajo en equipo y ética.
- - Distinguir los diferentes tipos de materiales magnéticos de acuerdo a su comportamiento, con capacidad de análisis, pensamiento creativo, curiosidad científica, capacidad de trabajo en equipo y ética.
- - Analizar los fenómenos de acumulación de energía magnética por medio de los cuales se explica el funcionamiento de inductores, con curiosidad científica, manejo de tecnologías, capacidad de trabajo en equipo y ética.
Teoría Electromagnética II es un curso fundamental para las carreras de Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Electrónica Ingeniería de Control e Ingeniería de Telecomunicaciones, que sirve de base para asignaturas de la especialidad en las áreas de Conversión de Energía, Líneas de transmisión, Telecomunicaciones y otras aplicaciones industriales. El curso es continuación del curso de Teoría Electromagnética I y se divide en cinco grandes partes principales, que son los Campos Magnetostáticos, los Materiales Magnéticos, los Fenómenos de Inducción, las Ecuaciones de Maxwell con el tiempo y la Onda Electromagnética; dentro de las cuales se exponen y analizan los conocimientos referentes a:
- La recapitulación y definición de los operadores diferenciales aplicables a campos de propagación (Laplaciano y D´Alembertiano)
- El cálculo de campos magnéticos y sus efectos (fuerzas) sobre las cargas en movimiento.
- El análisis de los materiales magnéticos y el cálculo de campos y potenciales magnéticos haciendo énfasis en la magnetización.
- El estudio de los fenómenos de inducción mediante la ley de Faraday y el análisis de inductores y circuitos magnéticos.
- Las ecuaciones de Maxwell en el tiempo y su importancia para desarrollar la teoría de las ondas electromagnéticas.
- La onda electromagnética plana
- Recapitular los operadores diferenciales usados en electromagnetismo, incluyendo aquellos requeridos para la onda electromagnética, y entender su significado físico y su uso en electromagnetismo de acuerdo a las leyes estudiadas, con capacidad de análisis.
5. EVALUACIÓN SUGERIDA.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
Bibliografía primaria:
- CÁRDENAS, DORINDO ELAM. 2021. “Apuntes de Teoría Electromagnética; con explicaciones y notas de clase – Volumen 2 - Magnetostática y campos electromagnéticos variables con el tiempo”, Ind. Pub. Amazon, ISBN-13: 979-8472415705
- SADIKU, MATTHEW. 2003. “Elementos de Electromagnetismo”, Oxford.
- HYAT, WILLIAM. 2012. “Teoría Electromagnética”, McGrawHill.
- DUBROFT, R.E.; MARSHALL, S.V.; SKITEK G.G. et al. 1997. “Electromagnetismo: Conceptos y Aplicaciones”, Prentice Hall.
- CHENG, DAVID. 1998. “Fundamentos de Electromagnetismo para Ingeniería”, Pearson Education.
- ZAHN, MARKUS. 1991. “Teoría Electromagnética”, McGrawHill.
- REITZ, J.R.; MILDFORD, F.J.; CHRISTY, R.W. 1996. “Fundamentos de la Teoría Electromagnética”, Adison Wesley Iberoamericana.
Bibliografía secundaria, de aplicaciones:
- EDMINISTER, JOSEPH. 1995. “Electromagnetismo”, McGrawHill - Schaum.
- ULABY, FAWWAZ. 2007. “Fundamentos de Aplicaciones en Electromagnetismo”, Pearson Education.
Demostración matricial simple del producto cruz
Demostración generalizada del producto cruz
Concepción físico-matemática de los productos entre vectores y Euler
Explicación de Euler Multidimensional Extendida
Explicación de sistemas de coordenadas 1 - Cartesianas
Explicación de sistemas de coordenadas 2 - Cilíndricas
Explicación de sistemas de coordenadas 3 - Esféricas
La Onda Electromagnética
REGLAMENTACIÓN GENERAL DEL CONCURSO DE GAUSS GUN – TEM II
1. Su cañón de Gauss debe haber sido diseñado y elaborado completamente en Panamá. Aunque puede utilizar componentes electrónicos extranjeros, su diseño y armado debe haber sido realizado por los estudiantes miembros de cada grupo de concurso. Se sugiere conservar evidencias del armado (fotos – videos), en caso de que se le soliciten.
2. Queda prohibido cualquier tipo de “acuerdo”, “componenda”, “arreglo” o cualquiera otra metodología de organización o pre-decisión de resultados finales entre dos o más grupos de proyecto, lo cual vicia el concurso y lo hace ilegal. Los grupos que caigan en esta práctica serán inmediatamente eliminados del concurso sin derecho a la recuperación de su nota por ningún otro medio dada su participación ya de facto en el concurso. Se podrá solicitar a cualquier grupo probar su proyecto a una capacidad superior a la declarada como muestra de que su proyecto realmente ha llegado a su máxima capacidad (la declarada para sus puntos obtenidos) en cualquier momento de la competencia, y su proyecto debe funcionar sin superar de forma evidente (10%) su capacidad declarada.
3. Su cañón de Gauss tiene unos requisitos mínimos para ser considerado “apto para competir”. Si el dispositivo no supera estos requisitos mínimos, no será considerado apto, por lo cual su puntaje será nulo.
4. Los requisitos mínimos para obtener la clasificación de “apto” son los siguientes en todos los casos:
4.1. El proyectil disparado debe romper por sí solo una hoja nueva de papel Bond de clasificación 20 lbs (75g/m2) por cada 1% o fracción de 1% que pondere su proyecto en la calificación final de su asignatura. Ejemplos: si su proyecto vale el 25% de su asignatura, el proyectil disparado debe romper al menos 25 hojas para ser considerado “apto”; si su proyecto vale el 33% de su asignatura, el proyectil disparado debe romper al menos 33 hojas para ser considerado “apto”. La rotura de todas las hojas debe ser plenamente evidente, es decir, el proyectil debe perforar todas las páginas de forma muy visible, y no simplemente “marcarlas” o “dejarles un puntito”.
4.2. Las páginas de prueba se pondrán templadas, de frente a la salida del cañón de Gauss (la dirección normal a la superficie de la página será la dirección del cañón) y a una distancia aproximada de 2 cm de la salida. Detrás de las páginas, debe haber un tablero de corcho, madera o pared que pueda utilizarse para detener en todos los casos al proyectil.
4.3. Todos los que estén en la maniobra directa del cañón en su disparo, deben contar con casco de trabajo de ingeniería, guantes de seguridad de cuero resistente a la abrasión y lentes de seguridad transparentes con protección frontal y perimetral. Quienes no tengan este equipo mínimo de seguridad deberán estar retirados del área de pruebas del cañón. Esto aplica tanto para los ensayos como para la presentación del proyecto.
4.4. El mínimo de operarios para disparar el cañón es de 2 personas. Uno para realizar el disparo y otro para sostener las páginas templadas frente al cañón. Considere su seguridad primero en todos los casos.
5. Todos los equipos tendrán 3 intentos sucesivos para su prueba. Se tomará el mejor resultado de los 3 intentos. Entre cada tiro no se podrá exceder un lapso de tiempo máximo de 2 minutos para la preparación del siguiente tiro, al momento de la presentación formal.
6. El ganador de la competencia se definirá inicialmente en función del disparo que mayor número de páginas haya roto con el proyectil.
7. Si existen varios grupos con el mismo número de páginas rotas por un proyectil, todos los grupos en esta condición irán a la siguiente fase de competencia que es la fase de precisión.
8. FASE DE PRECISIÓN: Se tendrán 2 intentos de disparo por cada grupo que haya entrado a esta fase. Los disparos de precisión consisten en acertar a un blanco marcado en un tablero que estará alejado a 2 metros horizontales de la salida del cañón. Cada grupo tendrá un máximo de 2 minutos para “apuntar” su cañón en cada uno de sus intentos, hacia el blanco marcado. Los intentos son consecutivos y se tomará el mejor de los 2 resultados. Ganará la competencia el grupo que obtenga el resultado con la mejor precisión de tiro. En caso de que hubiese, luego a cumplido lo anterior, dos (o más) grupos con igual puntaje (precisión), el campeonato se definirá por 1 tiro adicional sucesivo entre estos grupos; el grupo que en el tiro adicional obtenga el mejor puntaje, será el campeón. Esto será sucesivo hasta que exista un campeón y un sub-campeón.
El siguiente, es un parcial de años anteriores que se le da como práctica formativa. Si usted logra entregar cualquiera de las partes del parcial completas (Parte I, II o II) o la suma de ellas, con un grupo de hasta 5 personas, cada una de las 5 personas contará con 5 puntos adicionales a su % de nota parcial por parte entregada (máximo 15 puntos por persona). Si usted logra entregar el parcial completo usted solo (sin personas adicionales); usted podrá reclamar el 100% de su nota como un parcial. Para que alguna de estas cosas sean válidas, usted debe enviar su desarrollo antes de las 12:00 mediodia del 16 de mayo del 2025, hora de Panamá, a dorindo.cardenas@utp.ac.pa NOTA: Como usted no esta desarrollando en moodle, no es necesario que siga las intrucciones de cifras decimales que se exigen para moodle en este parcial; luego de que su desarrollo sea ordenado y su respuesta sea correcta, este será considerado.