ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL PROGRAMA DE ESTUDIOS TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA 1

UNIDAD ACADÉMICA: CARRERA: ESPECIALIZACIÓN: ÁREA: TIPO DE MATERIA: EJE DE FORMACIÓN:

Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación Ingeniería en Electricidad, Ingeniería en Telemática, e Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones. Potencia y Industrial.

Básica TEÓRICA Profesional

X PRÁCTICA

1. NOMBRE DE LA ASIGNATURA CÓDIGO: MATERIA: ii—FIECO3426 TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA I. PRE-REQUISITOS

ICF00703 ICM01966

Física C Cálculo de Varias Variables.

CO-REQUISITOS

EQUIVALENTE A:

CONVALIDA CON:

CRÉDITOS/HORAS/SEMANALES TEÓRICOS: 4 PRÁCTICOS:

PROFESOR RESPONSABLE Ing. Jorge Flores M.

2. OBJETIVOS

> Calcular campos eléctricos para diferentes configuraciones, tanto en el vacío como en otros medios. > Dibujar la trayectoria de los campos eléctricos para diferentes configuraciones. PROGRAMA DE ESTUDIO: Teoría Electromagnética 1 IG1002-1

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL PROGRAMA DE ESTUDIOS 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 y materiales. Calcular campos magnéticos en diferentes medios. > Comprender el fenómeno de la magnetización y la clasificación de los materiales magnéticos. Definir y calcular la inductancia de diferentes configuraciones. Aplicar los fenómenos de magnetización e inducción electromagnética en los principios de funcionamiento de equipos eléctricos tales como: transformadores y máquinas giratorias (generador y motor) Analizar el comportamiento de ondas electromagnéticas planas en diferentes medios.

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

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL PROGRAMA DE ESTUDIOS 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. Ejemplos 3.5 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 propiedades

6.2 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. PROGRAMA DE ESTUDIO: Teoría Electromagnética 1 IG1002-1

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL PROGRAMA DE ESTUDIOS 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 estacionario 8.6 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 PROGRAMA DE ESTUDIO: Teoría Electromagnética 1 IG1002-1

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL PROGRAMA DE ESTUDIOS Reitz — Milford. " ELECTROMAGNETISMO" Colección Schaum.

7. VISADO DECANO

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8. VIGENCIA DEL PROGRAMA RESOLUCIÓN COMISIÓN ACADÉMICA:

CAc-2005-561

PROGRAMA DE ESTUDIO: Teoría Electromagnética I IG1002-1

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