LEY DE COULOMB E INTENSIDAD DE CAMPO ELECTRICO

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Manuela Margarita Toro Chávez
hace 7 años
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1 INDICE Prefacio XIV Visita Guiada 1 Análisis Vectorial 1 2 Ley Coulomb e Intensidad de Campo Eléctrico 26 3 Densidad de Flujo Eléctrico, Ley de Gauss y Divergencia 51 4 Energía y Potencial 80 5 Corriente y Conductores Dieléctricos y Capacitancia Ecuaciones de Poisson y de Laplace El Campo Magnético Estable Fuerzas Magnéticas, Materiales e Inductancia Campos Variantes con el Tiempo y Ecuaciones de Maxwell Líneas de Transmisión La Onda Plana Uniformes Reflexión de Ondas Planas y Dispersión Ondas Guiadas y Radiación 480 Apéndice A Análisis Vectorial 542 Apéndice B Unidades 546 Apéndice C Constantes de Materiales 551 Apéndice D Orígenes de la Permisividad Compleja 554 Apéndice E Respuestas a los Problemas Impares 561 Índice Analítico 567 CAPITULO 1 ANALISIS VECTORIAL Escalares y Vectores Algebra Vectorial El Sistema de Coordenadas y Rectangular Componentes Vectoriales y Vectores Unitarios El Campo Vectorial El Producto Punto El Producto Cruz Otros Sistemas de Coordenadas: Coordenadas Cilíndricas 14 Circulares 1.9 El Sistema de Coordenadas Esféricas 19 Lecturas Complementarias 22 Problemas 23 CAPITULO 2 LEY DE COULOMB E INTENSIDAD DE CAMPO ELECTRICO La Ley Experimental de Coulomb Intensidad de Campo Eléctrico Campo Debido a una Distribución Continua de Carga Volumétrica Campo de una Línea de Carga Campo de una Lamina de Carga Líneas de Flujo y Esquemas de Campos 45 Lecturas Complementarias 48 Problemas 48

2 CAPITULO 3 DENSIDAD DE FLUJO ELECTRICO, LEY DE GAUSS Y 51 DIVERGENCIAS 3.1 Densidad de Flujo Eléctrico Ley de Gauss Aplicación de la Ley de Gauss: Algunas Distribuciones de Carga 59 Simétricas 3.4 Aplicaciones de la Ley de Gauss: Elementos Diferenciales de 64 Volumen 3.5 Divergencia Primera Ecuación de Maxwell (electrostática) El Operador Vectorial y el Teorema de la Divergencia 72 Lecturas Complementarias 75 Problemas 76 CAPITULO 4 ENERGIA Y POTENCIAL Energía para Mover una Carga Puntual en un Campo Eléctrico La Integral de Línea Definición de Diferencia de Potencial y Potencia El Campo de Potencial de una Carga Puntual El Campo de Potencial de un Sistemas de Carga: Propiedad 91 Conservativa 4.6 Gradiente de Potencial El Dipolo Densidad de Energía en el Campo Electrostático 106 Lecturas Complementarias 110 Problemas 110 CAPITULO 5 CORRIENTE Y CONDUCTORES Corrientes y Densidad de Corriente Continuidad de la Corriente Conductores Metálicos Propiedades de los Conductores y Condiciones de Frontera El Método de las Imágenes Semiconductores 130 Lecturas Complementarias 132 Problemas 132 CAPITULO 6 DIELECTRICOS Y CAPACITANCIA Naturaleza de los Materiales Dieléctricos Condiciones de Fronteras para Materiales Dieléctricos Perfectos Capacitancia Varios Ejemplos de Capacitancia Capacitación de una Línea de Dos Hilos Utilización de Mapas de Campo para la Estimación de la 160 Capacitancia en Problemas Bidimensionales 6.7 Analogía con Corriente 165 Lecturas Complementarias 167 Problemas 167

3 CAPITULO 7 ECUACIONES DE POISSON Y DE LAPLACE Deducción de las Ecuaciones de Poisson y Laplace Teorema de Unicidad Ejemplo de la Solución de la Ecuación de Laplace Ejemplo de la Solución de la Ecuación de Poisson Solución Producto de la Ecuación de Laplace Resolución de la Ecuación de Laplace por Medio de la Iteración 196 Numérica Lecturas Complementarias 202 Problemas 203 CAPITULO 8 EL CAMPO MAGNETICO ESTABLE Ley de Biot-Savart Ley Circuital de Ampere El Rotacional Teorema de Stokes Flujo Magnético y Densidad de Flujo Magnético Potenciales Magnéticos Escalares y Vectoriales Derivación de las Leyes de Campo Magnéticos Estables 247 Lecturas Complementarias 253 Problemas 253 CAPITULO 9 FUERZAS MAGNETICAS, MATERIALES E INDUCTANCIA Fuerza Sobre una Carga en Movimiento Fuerza Sobre un Elemento Diferencial de Corriente Fuerzas entre Elementos Diferenciales de Corriente Fuerza y Torca Sobre un Circuito Cerrado La Naturaleza de los Materiales Magnéticos Magnetización y Permeabilidad Condiciones de Frontera Magnética El Circuito Magnético Energía Potencial y Fuerzas en Materia Magnéticos Inductancia e Inductancia Mutua 292 Lecturas Complementarias 299 Problemas 299 CAPITULO 10 CAMPOS VARIANTES CON EL TIEMPO Y ECUACIONES DE MAXWELL 10.1 Ley de Faraday Corriente de Desplazamiento Ecuaciones de Maxwell en Forma Puntual Ecuaciones de Maxwell en Forma Integral Los Potenciales Retardados 321 Lecturas Complementarias 325 Problemas 325 CAPITULO 11 LINEAS DE TRANSMISION Descripción Física de la Propagación en las Líneas de

4 Transmisión 11.2 Ecuaciones de la Línea de Transmisión Propaganda Sin Perdidas Propagación sin Perdidas de Voltaje Sinusoidales Análisis Complejo de Señales Sinusoidales Ecuaciones de las Líneas de Transmisión y sus Soluciones en 343 Forma Fasorial 11.7 Propagación Sin Perdidas y con Bajas Perdidas Caracterización de la Transmisión de Potencia y Perdidas Reflexión de la Onda en las Discontinuidades Relación de Onda Estacionaria de Voltaje Líneas de Transmisión de Longitud Finita Algunos Ejemplos de la Línea de Transmisión Métodos Gráficos Análisis de Transitorios 375 Lecturas Complementarias 388 Problemas 388 CAPITULO 12 LA ONDA PLANA UNIFORME La Propagación de la Onda en el Espacio Libre Propagación de Ondas en Dialécticos El Teorema de Poynting y la Potencia de las Ondas Propagación en Buenos Conductores: El Efecto Piel Polarización de Onda 423 Lecturas Complementarias 430 Problemas 430 CAPITULO 13 REFLEXION DE ONDAS PLANAS Y DISPERSION Reflexión de ondas Planas Uniformes que Inciden 434 Perpendicularmente 13.2 Razón de Onda Estacionaria Reflexión de Ondas Sobre Múltiples Internases Propagación de Ondas Planas en Direcciones Generales Reflexión de Ondas Planas que Inciden en Ángulos Oblicuos Reflexiones Total y Transmisión Total de Ondas Incidentes 462 Oblicuas 13.7 Propagación de Ondas en Medios Dispersivos Ensanchamiento de Pulsos en Medios Dispersivos 471 Lecturas Complementarias 475 Problemas 476 CAPITULO 14 ONDAS GUIADAS Y RADIACION Campos en las Líneas de Transmisión y Constantes 481 Fundamentales 14.2 Operación de la Guía de Ondas Básica Análisis de las Ondas Planas en las Guías de Ondas de Placas 494 Paralelas 14.4 Análisis de Guías de Placas Paralelas Utilizando la Ecuación de 503 Onda

5 14.5 Guías de Ondas Rectangulares Guías de Ondas Dieléctricas Planas Fibras Ópticas Principios Básicos de las Antenas 527 Lecturas Complementarias 537 Problemas 537 APENDICE A ANALISIS VECTORIAL 542 A.1 Coordenadas Curvilíneas Generales 542 A.2 Divergencia, Gradiente y Rotacional en Coordenadas Generales 543 Curvilíneas A.3 Identidades Vectoriales 545 APENDICE B UNIDADES 546 APENDICE C CONSTANTES DE MATERIALES 551 APENDICE D ORIGENES DE LA PERMITIVIDAD COMPLEJA 554 APENDICE E RESPUESTAS A LOS PROBLEMAS IMPARES 561 INDICE ANALITICO 567

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