UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
PROGRAMA DE ELECTROMAGNETISMO PARA INGENIERÍAS
Profesor Gil Capote Rodríguez
Edificio 404, Oficina 339
Semestre I - 2021
TEMAS:
1. CARGA Y CAMPO ELÉCTRICO: La carga eléctrica y sus propiedades. Conductores y aislantes. Ley de Coulomb. Campo eléctrico de una carga puntual. Principio de superposición. Líneas de campo eléctrico de una carga puntual y de una distribución discreta de cargas.
2. DISTRIBUCIONES CONTINUAS DE CARGA Y LEY DE GAUSS: Campo eléctrico de distribuciones continúas de carga. Flujo de campo eléctrico. Ley de Gauss. Aplicaciones de la Ley de Gauss.
3. MOVIMIENTO DE CARGAS EN CAMPOS ELÉCTRICOS Y POTENCIAL ELÉCTRICO: Cargas eléctricas en campos eléctricos. Dipolo eléctrico. Dipolos eléctricos en campos eléctricos. Definición de potencial eléctrico. Diferencia de potencial en un campo eléctrico. Trabajo y potencial. Potencial de una carga puntual y de una distribución discreta de cargas. Relación entre potencial y campo eléctrico. Potencial de una distribución continúa de cargas. Obtención del campo eléctrico a partir del potencial. Conductores en equilibrio electrostático. Energía potencial eléctrica de un sistema de cargas.
4. CONDENSADORES: Definición. Cálculo de la capacitancia. Energía almacenada en un condensador. Densidad de energía. Condensadores en serie y en paralelo. Condensadores con dieléctrico.
5. CORRIENTE ELÉCTRICA: Definición. Resistencia y Ley de Ohm. Potencia eléctrica. Fuerza electromotriz. Circuitos eléctricos de corriente continúa. Reglas de Kirchhoff. Circuito RC.
6. CAMPO MAGNÉTICO: Definición. Movimientos de partículas cargadas en campos magnéticos. Fuerza sobre alambres conductores de corriente. Torque sobre una espira de corriente. Efecto Hall. Aplicaciones.
7. FUENTES DE CAMPO MAGNÉTICO: Ley de Biot-Savart. Ley de Ampere. Cálculo de campos magnéticos. Aplicaciones. Flujo magnético. Ley de Gauss del magnetismo. Magnetismo en la materia.
8. LEY DE INDUCCIÓN DE FARADAY: Fuerza electromotriz inducida. FEM de movimiento. Ley de Lenz. Campo eléctrico inducido. Generadores y motores. Corrientes parásitas.
9. OSCILADORES ELECTROMAGNÉTICOS: Inductancia. Energía almacenada en un campo magnético. Circuito RL. Circuito LC. Circuito RLC. Resonancia.
10. CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA: Fuentes de corriente alterna. Diagrama de fasores. Resistencia, capacitancia e inductancia con corriente alterna. Circuito RLC alimentado con corriente alterna. Potencia. Ecuaciones de Maxwell. Transformadores. Filtros.
11. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS (OPCIONAL): Descripción matemática de los pulsos viajeros y las ondas. Función de onda. Ecuación de onda. Corriente de desplazamiento. Radiación de una carga que acelera. Función de onda y ecuación de onda para los campos eléctrico y magnético. Ondas electromagnéticas. Energía transportada por una onda electromagnética. Vector de Pointyng. Espectro electromagnético.
MATERIAL BIBLIOGRÁFICO PARA CONSULTA:
Física de Serway-Jewet
Física de Halliday-Resnick-Krane
Física de Sears-Zemansky-Young-Freedman
Física de Tipler
Otros libros de Física - Electromagnetismo (generalmente el Tomo II)
EVALUACIÓN
PARCIALES (3) 60%
LABORATORIOS 20%
TALLERES 20%
Primer Parcial: Temas 1 a 3 Realización: MARZO 24 (POR LA PLATAFORMA)
Segundo Parcial: Temas 4 a 7 Realización: JUNIO (por definir) (POR LA PLATAFORMA)
Tercer Parcial: Temas 8 a 10 Realización: JUNIO (por definir) (POR LA PLATAFORMA)