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 II

IDENTIFICACION DE LA ASIGNATURA

CODIGO OPTICO: 940221___________________________________________________________ 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 VII_______ Carácter: Obligatoria

X

o Electiva

Prelación o Requisitos Asignatura: _ELECTROMAGNETISMO I_

Código: __940214_______

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. ESTABLECER CONCEPTUALMENTE EL CAMPO ELECTRICO Y EL POTECIAL ELECTRICO.

2. APLICAR LA FUNCION DE GREEN PARA RESOLVER EL PROBLEMA DEL POTENCIAL EN DIVERSAS SITUACIONES

3. ESCRIBIR LA ECUACION DE LAPLACE EN COORDENDAS CARTESIANAS, CILINDRICAS Y ESFERICAS.

4. DEFINIR LOS VECTORES DE POLARIZACION ELECTRICO, DE DESPLAZAMIENTO Y DEL POTENCIAL MAGNETICO.

5. DETERMINAR LA EXPANSION MULTIPOLAR DEL POTENCIAL, ELECTROSTATICA Y DEL VECTOR POTENCIAL MAGNETICO.

DE

LA

ENERGIA

6. ENUNCIAR Y APLICAR LA LEY DE BIOT-SAVART Y LA LEY DE AMPERE

7. ESCRIBIR LAS ECUACIONES DE MAXWELL, Y DEFINIR LA CORRIENTE DE DESPLAZAMIENTO DE MAXWELL.

8. DEFINIR UNA TRANSFORMACION DE CALIBRE Y APLICAR LAS TRANSFORMACIONES DE CALIBRE DE LORENTZ Y COULOMB.

PROGRAMA

TEMA 1.- ELECTROESTATICA 1.1. DENSIDAD DE CARGA 1.1.1. FUNCION DELTA DE DIRAC. 1.2. LEY DE COULOMB 1.2.1. PRINCIPIO DE SUPERPOSICION. 1.2.2. CAMPO ELECTRICO. 1.3. POTENCIAL ELECTRICO. 1.3.1. LEY DE GAUSS. 1.4. CONDICION DE FORNTERA EN UNA SUPERFICIE DE DISCONTINUIDAD. 1.4.1. DIVERGENCIA Y CONDICIONES NORMALES. 1.4.2. ROTACIONAL Y CONDICIONES TANGENCIALES. 1.4.3. CONDICIONES DE FRONTERA PARA EL CAMPO ELECTICO. 1.5. ECUACION DE LAPLACE Y POISSON. 1.5.1. UNICIDAD DE LA SOLUCION SUJETA A CONDICIONES DE FRONTERA DE DIRICHLET O NEUMANN. 1.6. FUNCION DE GREEN PARA ELESPACIO LIBRE. 1.7. ENERGIA POTENCIAL ELECTROSTATICA. 1.7.1. DENSIDAD DE ENERGIA. 1.8. SISTEMA DE CONDUCTORES: 1.8.1. CAPACITANCIA.

TEMA 2.- CONDICIONES DE FRONTERA EN LA ELECTROSTATICA I.

2.1 METODO DE IMAGEN 2.2 ESFERA CONDUCTORA PUESTA A TIERRA EN PRESENCIA DE UNA CARGA PUNTUAL. 2.3 ESFEREA CONDUCTORA CARAGADA Y AISLADA EN PRESENCIA DE UNA CARGA PUNTUAL. 2.4 ESFERA CONDUCTORA EN PRESENCIA DE UN CAMPO ELECTRICO UNIFORME 2.5 FUNCION DE GREEN PARA LA ESFERA. 2.5.1 SOLUCION GENERAL PARA EL POTENCIAL 2.6 ESFERA CONDUCTORA CON HEMISFERIOS PUESTOS A POTENCIAL DISTINTO.

TEMA 3.- CONDICIONES DE FRONTERA EN LA ELECTROSTATICA II.

3.1 ECUACION DE LAPLACE. 3.1.1 SEPARACION DE VARIABLES EN COORDENADAS CARTESIANAS. 3.2 CALCULO DEL POTENCIAL DE UNA CAJA REGULAR. 3.3 CAMPOS Y DENSIDAD DE CARGA EN CUÑAS Y EN INTERSECCIONES DE PLANOS. 3.4 FUNCION DE GREEN PARA UNA SECCION FINITA DEL ESPACIO EN COORDENADAS CARTESIANAS. 3.5 ECUACION DE LAPLACE EN COORDENADSA ESFERICAS. 3.6 POTENCIAL DE UNA CARGA PUNTUAL Y DE UNA ESFERA CONDUCTORA. 3.7 PROBLEMAS DE FRONTERA CON SIMETRIA ACIMUTAL. 3.8 EXPANSION DE LA FUNCION DE GREEN EN COORDENADAS ESFERICAS 3.8.1 TEOREMA DE ADICION DE LOS ARMINICOS ESFERICOS. 3.9 SOLUCION DEL PROBLEMA DEL POTENCIAL USANDO UNA EXPANSION

TEMA 4.- MULTIPOLOS Y MEDIOS DIELECTRICOS

4.1 MOMENTO DIPOLAR ELECTRICO. 4.1.1 EXPANSION EN MULTIPOLOS. 4.1.2 EXPANSION MULTIPOLAR DE LA ENERGIA DE UNA DISTRIBUCION DE CARGA EN UN CAMPO EXTERNO. 4.2 VECTOR DE POLARIZACION ELECTRICO. 4.2.1 VECTOR DE DESPLAZAMIENTO.. 4.3 PROBLEMAS DE FRONTERA CON DIELECTRICOS. 4.4 SUSCEPTIBILIDAD ELECTRICA Y POLARIZACION MOLECULAR. 4.5 MODELO PARA LA POLARIZABILIDAD NUCLEAR. 4.6 ENERGIA ELECTROSESTATICA EN UN MEDIO DIELECTRICO.

TEMA 5.- MAGNETOESTATICA

5.1

CORRIENTE.ELECTRICA

5.1.1 DENSIDAD DE CORRIENTE. 5.1.2 ECUACION DE CONTINUIDAD 5.2 FUERZA MAGNETICA SOBRE UNA CARGA EN MOVIMIENTO. 5.2.1 VECTOR INDUCCION MAGNETICA. 5.2.2 FUERZA MAGNETICA SOBRE UN ELEMENTO DE CORRIENTE.

5.3 LEY DE BIOT-SAVART. 5.3.1 APLICACIONES 5.4 LEY DE AMPERE. 5.4.1 ECUACION DIFERENCIAL DE MAGNETOSTATICA. 5.5 DIVERGENCIA Y ROTACIONAL DEL VECTOR INDUCCION MAGNETICA. 5.5.1 VECTOR POTENCIAL MAGNETICO.. 5.6 MULTIPOLAR MAGNETICOS 5.6.1 MOMENTO DIPOLAR MAGNETICO. 5.7 MAGNETIZACION 5.7.1 ECUACIONES MACROSCOPICAS DEL CAMPO MAGNETICO. 5.8 CONDICION DE FRONTERA PARA EL VECTOR INDUCCION MAGNETICA Y CAMPO MAGNETICO. 5.9 METODOS PARA RESOLVER PROBLEMAS DE VALOR EN LA FRONTERA EN MAGNETOSTATICA. 5.10 ESFERA UNIFORMEMENTE MAGNETIZADA 5.10.1 ESFERA MAGNETIZADO EN UN CAMPO EXTERNO. 5.10.2 MAGNETOS PERMANENTES. 5.10.3 APANTALLAMIENTO MAGNETICO. 5.10.4 CAPA ESFERICA DE MATERIAL PERMEABLE EN UN CAMPO MAGNETICO UNIFORME.

TEMA 6.- CAMPOS VARIABLES EN EL TIEMPO. ECUACIONES DE MAXWELL.

6.1 LEY DE FARADAY DE LA INDUCCION. 6.1.1 ENERGIA EN UN CAMPO MAGNETICO. 6.2 CORRIENTES DE DESPLAZAMIENTO DE MAXWELL 6.2.1 ECUACIONES DE MAXWELL. 6.3 ECUACIONES DE MAXWELL ESCRITAS EN TERMINOS DEL POTENCIAL ESCALAR Y DEL VECTOR POTENCIAL MAGNETICO. 6.4 TRANSFORMACIONES DE CALIBRE. 6.4.1 CALIBRE DE LORENTZ. 6.4.2 CALIBRE DE COLUMB. 6.5 FUNCION DE GREEN PARA LA ECUACION DE ONDA 6.6 DERIVACION DE LAS ECUACIONES MACROSCOPICAS DEL ELECTROMAGNETISMO 6.7 TOREMA DE POYTING.

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.