FIS 1532: Electricidad y Magnetismo

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Guillermo Redondo Ávila
hace 7 años
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1 FIS 1532: Electricidad y Magnetismo PROFESOR: Máximo Bañados Horario: Cátedra: L-W Mod 1, Evaluación: El curso será calificado por el trabajo de cátedra y laboratorio, en forma independiente. Ambas partes deben ser aprobadas por separado, con nota igual o superior a 4.0. En caso contrario la nota que sea superior a 4.0 se guarda para el semestre siguiente. La nota final del ramo (NF) se calculará como: N = 0.7*Cátedra + 0.3*Laboratorio. La cátedra será evaluada con tres Controles, tres Interrogaciones y el Examen. El promedio de los controles tiene el mismo peso que una Interrogación. El examen vale un 30% de la nota final, es decir, NF = 0.7 * NP * Ex donde NP = (I1+I2+I3+C)/4 [Todos los cálculos necesarios para obtener NP se harán con la precisión standard de Excel. Solo el resultado final se aproxima a un decimal.] La asistencia a todas las Interrogaciones es obligatoria. Cualquier inasistencia a una Interrogación debe ser justificada con certificado médico. En caso de inasistencia justificada, se colocará como nota de la Interrogación respectiva la nota obtenida en el examen, perdiéndose la posibilidad de eximir. No puede haber más de una inasistencia. En caso de inasistencia a Controles debidamente justificada, el promedio de éstos se calculará con las notas obtenidas. Las pruebas no deben ser escritas con lápiz grafito. No se aceptarán reclamos. No se borrará ningún control. Criterio de Eximición: para eximirse es necesario cumplir con los siguientes requisitos: Las notas de cada una de las tres Interrogaciones deben ser iguales o superiores a cuatro. La nota de presentación debe ser igual o mayor que cinco. No podrán eximirse los que falten a una interrogación.

2 Fechas: Interrogaciones: I1 : Lunes 16 de abril I2 : Lunes 14 de mayo I3 : Lunes 18 de junio Controles: (durante ayudantía) C1 : Lunes 2 de abril C2 : Lunes 7 de mayo C3 : Miércoles 6 de junio Examen: Viernes 6 de julio Bibiliografía: El mejor libro es: Berkeley, vol II, Electricity and Magnetism Aunque puede ser un poco avanzado Tipler, Physics, es más básico pero también es útil. Información de los Laboratorios: Alumnos Licenciatura: Jueves módulos 2,3 Sección 1 Ingeniería: Miércoles módulos 6,7 Sección 2 Ingeniería: Jueves módulos 6,7

3 Programa: Clase 1: Revisión histórica. Cargas eléctricas. Conservación y cuantización de la carga eléctrica. Inducción de cargas. Conductores y aisladores. Clase 2: Ley de Coulomb. Analogías con Ley de Gravitación Universal. Ley de Coulomb en forma vectorial. Clase 3: Líneas de fuerza. Campo eléctrico. Dipolos eléctricos. Distribuciones continuas de carga. Clase 4: Flujo de campo eléctrico. Ley de Gauss. Clase 5: Conductores en equilibrio electrostático. Energía potencial. Trabajo. Potencial eléctrico. Clase 6: Obtención del potencial a partir del campo eléctrico. Obtención del campo a partir del potencial. Superficies equipotenciales. Clase 7: Energía potencial electrostática: distribuciones discretas y continuas de carga. Clase 8: Ecuación de Poisson. Ecuación de Laplace. Clase 9: Capacidad. Condensadores. Clase 10: Condensadores en paralelo. Condensadores en serie. Clase 11: Energía en condensadores. Energía en el campo electrostático. Densidad de energía en el campo. Dieléctricos: constante dieléctrica, fuerza dieléctrica y potencial de ruptura.

4 Clase 12: Dieléctricos polares y no-polares. Polarizabilidad. Condensador con dieléctrico: cargas ligadas y campo eléctrico resultante. Ley de Gauss con dieléctrico. Clase 13: Vector polarización. Susceptibilidad eléctrica. Vector desplazamiento. Permitividad eléctrica. Clase 14: Corriente eléctrica. Vector densidad de corriente. Velocidad de deriva. Clase 15: Ecuación de continuidad. Corrientes estacionarias. Segunda Ley de Kirchhoff: la 'regla de las junturas'. Resistencia eléctrica. Ley de Ohm. Resistores y código de colores. Resistividad. Conductividad. Clase 16: Cálculo de resistencia: ejemplos. Interpretación microscópica de la Ley de Ohm. Efecto Joule: potencia disipada en un resistor. Clase 17: Fuerza electromotriz; baterías ideales y baterías 'reales'. Resistencias en serie. Resistencias en paralelo. Reglas ('leyes') de Kirchhoff. Interpretación de la regla de las mallas. Clase 18: 'Leyes' de Kirchhoff: ejemplos. Amperímetros, voltímetros, ohmímetros. Galvanómetros. Puente de Wheatstone. Circuito RC: carga y descarga de un condensador. Constante de tiempo. Clase 19: Circuitos RC: final. Fuerza de Lorentz. Fuerza magnética sobre una corriente. Trabajo realizado por la fuerza de Lorentz. Frecuencia de ciclotrón. Movimiento helicoidal. Clase 20: Espectrómetro de masa. Fuerza y torque sobre anillo de corriente. Momento de dipolo magnético. Clase 21: Efecto Hall. Ley de Biot-Savart. Clase 22: Ley de Biot-Savart: ejemplos. Ley de Ampère. Clase 23: Ley de Gauss para el magnetismo. Fuerza electromotriz inducida. Ley de Faraday. Ley de Lenz.

5 Clase 24: Ley de Faraday-Lenz. Clase 25: Inductores. Auto-inductancia. Fuerza electromotriz auto-inducida. Inductancia mutua. Fórmula de Neumann. Clase 26: Asociación de inductores. Circuitos RL. Clase 27: Energía almacenada en el campo magnético. Densidad de energía en el campo magnético. Energía magnética de circuitos acoplados. Materiales magnéticos. Corrientes de magnetización. Vector magnetización. Vector intensidad magnética. Ley de Ampère en medios magnéticos. Susceptibilidad magnética, permeabilidad magnética y permeabilidad magnética relativa. Clase 28: Materiales diamagnéticos y paramagnéticos. Diamagnetismo. Paramagnetismo. Momento magnético atómico. Magnetización de saturación. Ley de Curie. Curva de magnetización. Ferromagnetismo. Temperatura de Curie. Histéresis. Corriente de desplazamiento. Ley de Ampère generalizada: cuarta ecuación de Maxwell. Clase 29: Ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnéticas. Polarización. Vector de Poynting. Momentum de las ondas electromagnéticas. Clase 30: Circuitos de corriente alterna. Reactancia. Circuitos RLC. Impedancia. Resonancia.

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