CURSO ACADÉMICO 2008/2009

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1 DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA CURSO ACADÉMICO 2008/2009 Facultad de Física Dep. Electrónica y Electromagnetismo Electrodinámica Clásica Titulación: LICENCIADO EN FÍSICA (Plan 98) (1998) Nombre: Electrodinámica Clásica Código: Año del plan de estudio: 1998 Tipo: Troncal Créditos totales (LRU): 6,00 Créditos LRU teóricos: 4,50 Créditos LRU prácticos: 1,50 Créditos totales (ECTS): 6,00 Créditos ECTS teóricos: 4,50 Créditos ECTS prácticos: 1,50 Horas de trabajo del alumno por crédito ECTS: 1,50 Curso: 4 Cuatrimestre: 1º Ciclo: 2 Coordinador: ALBERTO TOMAS PEREZ IZQUIERDO DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES Nombre Departamento Despacho ALBERTO TOMAS PEREZ IZQUIERDO (Coordinador) Electrónica y Electromagnetismo FACULTAD DE FÍSICA. Planta 3ª alberto@us.es ANTONIO CASTELLANOS MATA Electrónica y Electromagnetismo FACULTAD DE FÍSICA. Planta 3ª castella@us.es DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA 1. Descriptores: Ondas electromagnéticas, radiación de cargas en movimiento; desarrollos multipolares y efectos relativistas. 2. Situación: 2.1. Conocimientos y destrezas previos: 2.1 Conocimientos y destrezas previos: Esta asignatura requiere conocimientos previos básicos de Electricidad y Magnetismo, por ello se debe haber cursado previamente la asignatura de tercer curso "Electromagnetismo". Igualmente es conveniente haber cursado la asignatura de tercer curso "Óptica". La Electrodinámica hace uso de todo el bagaje matemático aprendido en la carrera, desde el cálculo integral y diferencial a las ecuaciones en derviadas parciales, los números complejos o el análisis de Fourier. Es, por lo tanto, necesario que el alumno haya cursado todas las asignaturas de matemáticas de los cursos anteriores. Electrodinámica Clásica (LICENCIADO EN FÍSICA (Plan 98) (1998)) 1 de 6

2 2.2. Contexto dentro de la titulación: La Electrodinámica Clásica es la culminación de la física previa a la mecánica cuántica. El electromagnetismo es una de las grandes ramas de la física, por lo que la Electrodinámica es una disciplina a estudiar por sí misma. Además, los conocimientos adquiridos en esta asignatura son importantes para entender la mecánica cuántica relativista o la teoría cuántica de campos, ya que es en Electrodinámica donde se estudia la Teoría Especial de la Relatividad y su formalismo matemático Recomendaciones: Se recomienda al alumno, además de haber cursado las asignaturas ya mencionadas, matricularse simultáneamente de la asignatura Técnicas Experimentales en Electrodinámica Clásica, que supone un complemento, tanto temático como metodológico a la asignatura teórica Adaptaciones para estudiantes con necesidades especiales: No se precisa 3. Competencias: 3.1. Competencias transversales/genéricas: 1: Se entrena débilmente. 2: Se entrena de forma moderada. 3: Se entrena de forma intensa. 4: Entrenamiento definitivo de la competencia (no se volverá a entrenar después). Competencias Valoración Referencia Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos generales básicos Solidez en los conocimientos básicos de la profesión Comunicación escrita en la lengua nativa Conocimiento de una segunda lengua Habilidades elementales en informática Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes Resolución de problemas Toma de decisiones Capacidad de crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades para trabajar en grupo Habilidad para trabajar en un contexto internacional Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de generar nuevas ideas Habilidad para trabajar de forma autónoma 3.2. Competencias específicas: Conocimiento y comprensión de los fenómenos y de las teorías físicas más importantes. Capacidad de estimar órdenes de magnitud para interpretar fenómenos diversos. Electrodinámica Clásica (LICENCIADO EN FÍSICA (Plan 98) (1998)) 2 de 6

3 Capacidad de profundizar en la aplicación de los conocimientos matemáticos en el contexto general de la física. Capacidad de modelado de fenómenos complejos, trasladando un problema físico al lenguaje matemático. Capacidad de trasmitir conocimientos de forma clara tanto en ámbitos docentes como no docentes. 4. Objetivos: Esta asignatura está dedicada al estudio de las bases fundamentales de la electrodinámica: ecuaciones de Maxwell, radiación de ondas electromagnéticas, relatividad y electromagnetismo relativista. 5. Metodología: Las clases tienen lugar en un aula con pizarra. En las clases se combinan, sin separación explícita, los desarrollos teóricos con los ejercicios prácticos. Se sigue un libro de texto para que el alumno disponga de un material de estudio libre de errores. Este libro marca el nivel exigible a los alumnos tanto en teoría como en problemas. Cuando el tema a tratar lo permite se realizan experiencias de cátedra y presentaciones por ordenador. 5.a Número de horas de trabajo del alumno PRIMER SEMESTRE. Actividades y horas: Teoría (Horas presenciales + Horas no presenciales = Total de horas): 42, ,00 = 63,00 Prácticas (Horas presenciales + Horas no presenciales = Total de horas): 8,00 + 4,00 = 12,00 Exámenes (Total de horas): 10,00 Trabajo de Investigación (Horas presenciales + Horas no presenciales = Total de horas): 0,00 + 0,00 = 0,00 6. Técnicas Docentes: Sesiones académicas teóricas: [X] Exposición y debate: [ ] Tutorías especializadas: [ ] Sesiones académicas prácticas:[x] Visitas y excursiones: [ ] Controles de lecturas obligatorias: [ ] 7. Bloques Temáticos: 1.- ELECTRODINÁMICA Y RELATIVIDAD 2.- RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA 8. Bibliografía 8.1. General: A continuación se lista la bibliografía general de la asignatura - Rodríguez Danta, Marcelo.Campos electromagnéticos /Marcelo Rodríguez Danta, Antonio González Fernández, Consuelo Bellver Cebreros.2a ed. (1999.) ISBN Ramo, Simón.Campos y ondas :aplicación a las comunicaciones electrónicas /Simón Ramo, John R. Whinnery, Theodore van Duzer. (1974.) - Panofsky, Wolfgang Kurt Hermann,Classical electricity and magnetism /Wolfgang K.H. Panofsky, Melba Phillips.2nd ed. (2005.) ISBN Classical electrodynamics /Julian Schwinger... [et al.] (1998.) ISBN Di Bartolo, Baldassare.Classical theory of electromagnetism /Baldassare Di Bartolo. (1991.) ISBN X - Jackson, John David.Electrodinámica clásica /J.D. Jackson.[2a ed.] (1980.) - Griffiths, David J.Introduction to electrodynamics /David J. Griffiths.[3rd ed.], repr. with corr. (1999.) ISBN X - Brau, Charles A.Modern problems in classical electrodynamics /Charles A. Brau. (2004.) ISBN González Fernández, Antonio de la Cruz.Problemas de campos electromagnéticos /Antonio González Fernández ([2005]) ISBN Problemas de electrodinámica clásica :(2do. ciclo de licenciatura en Física) /J. I. Iñiguez de la Torre...[et al.] (2002.) ISBN Electrodinámica Clásica (LICENCIADO EN FÍSICA (Plan 98) (1998)) 3 de 6

4 - Landau, Lev Davidovich.Teoría clásica de los campos /L.D. Landau, E.M. Lifshitz.2a ed. corr. (1981.) ISBN Específica : Los siguientes libros son específicos de la teoría especial de la relatividad: - A. A. Sazánov. El Universo Tetradimensional de Minkwoski. Ed. Mir - I. I. Vorobiov. La Teoría de la Relatividad en Problemas. Ed. Mir - W. G. V. Rosser. An Introduction to the Theory of Relativity. Butterworth Scientific Publications - R. Resnick. Introducción a la Teoría Especial de la Relatividad. Ed. Limusa - J. H. Smith. Introducción a la relatividad especial. Ed. Reverté - A. P. French. Relatividad Especial. Ed. Reverté - W. Rindler. Introduction to Special Relativity. Ed. Oxford Science Publications. 9. Técnicas de evaluación: La evaluación se realizará mediante pruebas escritas individuales. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN: Se establece el siguiente procedimiento de evaluación continua: Cada dos semanas se realizará en horario de clase un pequeño ejercicio de media hora de duración. Este ejercicio consistirá en un problema corto, parte de un problema, una cuestión teórica o una pequeña demostración, y estará relacionado con la materia que se haya dado durante las dos semanas anteriores. Los alumnos que se acojan a este procedimiento deben realizar todos los ejercicios. Si la media de los resultados obtenidos es mayor que cinco al alumno le bastará obtener un 3 en el examen final para aprobar la asignatura. La nota final será en ese caso de 5 si la nota del examen final es mayor o igual que 3 pero inferior a 5, o la nota del examen final si ésta es superior a 5. Los alumnos que no se acojan al procedimiento de evaluación continua deberán realizar el examen final y la nota final será la que obtengan en este examen. Electrodinámica Clásica (LICENCIADO EN FÍSICA (Plan 98) (1998)) 4 de 6

5 10. Organización docente semanal (Número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) H: Horas presenciales HORAS SEMANALES Teoría Prácticas Trabajo de Investigación Exámenes Temario Primer Semestre H Total H Total H Total Total - 1ªSemana 3,00 4,50 1,00 1,50 0,00 0,00 0,00 1 2ªSemana 3,00 4,50 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 2 3ªSemana 3,00 4,50 1,00 1,50 0,00 0,00 0,00 3 4ªSemana 3,00 4,50 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 3 5ªSemana 3,00 4,50 1,00 1,50 0,00 0,00 0,00 4 6ªSemana 3,00 4,50 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 4 7ªSemana 3,00 4,50 1,00 1,50 0,00 0,00 0,00 5 8ªSemana 3,00 4,50 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 5 9ªSemana 3,00 4,50 1,00 1,50 0,00 0,00 0, ªSemana 3,00 4,50 0,00 0,00 0,00 0,00 1, ªSemana 3,00 4,50 1,00 1,50 0,00 0,00 0, ªSemana 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0, ªSemana 3,00 4,50 1,00 1,50 0,00 0,00 0, ªSemana 3,00 4,50 0,00 0,00 0,00 0,00 1, ªSemana 3,00 4,50 1,00 1,50 0,00 0,00 0, ªSemana 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4,00 - Nº total de horas 42,00 63,00 8,00 12,00 0,00 0,00 10, Temario desarrollado BLOQUE 1: ELECTRODINÁMICA Y RELATIVIDAD TEMA 1: Ecuaciones de Maxwell: Teorema de Poynting (8.1.2). EnergÍa y momento asociados a una onda electromagnética (9.2.3). TEMA 2: Formulación potencial de la electrodinámica (10.1, 10.2): Potenciales escalar y vectorial. Transformaciones gauge. TEMA 3: La teoría especial de la relatividad (12.1): Los postulados de Einstein. Simultaneidad, dilatación del tiempo y contracción de las longitudes. Las transformaciones de Lorentz. La estructura del espacio-tiempo. TEMA 4: Mecánica relativista (12.2): Tiempo propio. Energía y momento. Cinemática relativista. Dinámica relativista. TEMA 5: Electrodinámica y relatividad (12.3): Transformación relativista de las fuentes. Transformación relativista de los campos. TEMA 6: Formulación covariante del electromagnetismo (12.3): El tensor del campo electromagnético. Formulación potencial de la electrodinámica relativista. BLOQUE 2: RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA TEMA 7: Solución general de las ecuaciones de Maxwell: Potenciales retardados (10.2.1). Ecuaciones de Jefimenko (10.2.2). TEMA 8: Carga puntual en movimiento: Potenciales de Lienard-Wiechert (10.3): Campos eléctrico y magnético producidos por una carga puntual en movimiento. TEMA 9: Radiación por una carga puntual (11.2.1): Potencia radiada por una carga puntual en movimiento. TEMA 10: Radiación dipolar (11.1): Radiación por un dipolo eléctrico. Radiación por un dipolo magnético. Radiación por una distribución cualquiera de cargas y corrientes. Electrodinámica Clásica (LICENCIADO EN FÍSICA (Plan 98) (1998)) 5 de 6

6 Nota: los números entre paréntesis indican el apartado correspondiente del libro de texto en su tercera edición. 13. Horarios de clases y fechas de exámenes Los horarios y fechas de exámenes serán los acordados por la Junta de Facultad o Escuela y publicados por la misma Electrodinámica Clásica (LICENCIADO EN FÍSICA (Plan 98) (1998)) 6 de 6