FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA SÍLABO

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1 I. DATOS GENERALES SÍLABO CARRERA PROFESIONAL : INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y CÓDIGO CARRERA PROFESIONAL : 29 ASIGNATURA : INGENIERÍA ELECTROMAGNÉTICA I CÓDIGO DE ASIGNATURA : CÓDIGO DE SÍLABO : Nº DE HORAS TOTALES : 5 HORAS SEMANALES Nº DE HORAS TEORÍA : 3 HORAS SEMANALES N DE HORAS PRÁCTICA : 2 HORAS SEMANALES Nº DE CRÉDITOS : 4 CRÉDITOS CICLO : V CICLO PRE-REQUISITO : / TIPO DE CURSO : OBLIGATORIO DURACIÓN DEL CURSO : 18 SEMANAS EN TOTAL CURSO REGULAR : 17 SEMANAS EXAMEN SUSTITUTORIO : 1 SEMANA DURACIÓN DEL CURSO : 9 SEMANAS EN TOTAL EN LA MODALIDAD A DISTANCIA CURSO REGULAR : 8 SEMANAS EXAMEN SUSTITUTORIO : 1 SEMANA II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA La asignatura de comprende los siguientes tópicos: 1. Análisis vectorial. Revisión de divergencia y rotacional. 2. Electrostática en el vacío. 3. Fuerza sobre cargas en movimiento sobre conductores y sobre espiras. 4. Flujo magnético y permeabilidad magnética del vacío. 5. Energía electrostática. CICLO: V Página 1 de 8

2 6. Corriente Eléctrica Solenoide. 7. Magnetostática en medios dieléctricos. 8. Condiciones de contorno. 9. Ley de la inducción de Faraday y Principios de la Conservación de la Energía. 10. Inducción magnética y diferencia de potencial en los conductores. 11. Cálculo de fuerzas. 12. Torques en sistemas magnéticos. 13. Ecuaciones de Maxwell. 14. Dieléctricos. 15. Corriente eléctrica. 16. Teorema de Poyting. 17. Condiciones de frontera sobre los vectores de campo. 18. Forma compleja de las ecuaciones de Maxwell. III. OBJETIVOS GENERALES Capacitar al estudiante en la aplicación de la teoría electromagnética clásica y de las herramientas matemáticas intermedias (análisis vectorial, ecuaciones diferenciales, series de Fourier) en la solución de los problemas que se presentan en diferentes situaciones. Electrostática, Magnetostática y la inducción electromagnética. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Tener conocimiento de las ecuaciones de Maxwell y en particular la Ley de inducción de Faraday y los Principios de Conservación de la Energía. Además estudiar el flujo magnético en las espiras, conductores y solenoides, así como la inducción magnética y diferencia de potencial en los conductores. El alumno debe conceptualizar la inducción electromagnética con corriente alterna y sus aplicaciones en los distintos circuitos RLC. IV. METODOLOGÍA En las clases teóricas se presentará el fundamento teórico de los temas señalados en el programa analítico y que se complementará con la resolución de ejercicios y problemas. CICLO: V Página 2 de 8

3 Las clases prácticas consistirán en el desarrollo de problemas con el objeto de complementar el aprendizaje del alumno. Se fomentará entre los estudiantes el trabajo en equipo con la finalidad de desarrollar la capacidad de resolución de problemas. Se evaluará al alumno que analice y resuelva los problemas relacionados al tema. V. EVALUACIÓN El reglamento vigente de la universidad exige la asistencia obligatoria a clases y que el profesor pase lista de asistencia en cada clase que dicta, anotando las inasistencias en el registro que proporciona la universidad. La nota final se establecerá del promedio de: NF = 30% EP + 30% EF + 40% PP NF = Nota Final EP = Examen Parcial EF = Examen Final PP = Prácticas Calificadas El Examen Sustitutorio (ES), será tomado en la Semana 18 del ciclo y consiste en la evaluación teórico - práctica de conocimientos de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito. La nota obtenida en el Examen Sustitutorio, podrá reemplazar la nota más baja que el alumno haya obtenido en su Examen Parcial o en su Examen Final y de proceder el reemplazo, el profesor recalculará la nueva nota final. En caso la nota del Examen Sustitutorio sea más baja que la nota del Examen Parcial o del Examen Final, no se reemplazará ninguna de ellas, CICLO: V Página 3 de 8

4 quedando el alumno con la nota obtenida hasta antes del Examen Sustitutorio. VI. CONTENIDO SEMANA 1 INTRODUCCIÓN 1. Cálculo Vectorial, divergencia y rotacional. 2. Corriente en el campo magnético: Fuerza de Lorentz. 3. Rotacional. Operador vectorial 4. Representación del campo magnético. Flujo de un campo magnético a través de una superficie. SEMANA 2 ELECTROSTATICA 1. Carga eléctrica.ley de Coulomb 2. Campo eléctrico..potencial electrostático. 3. Conductores y aislantes. Ley de Gauss. 4. Dipolo eléctrico. Función Delta Dirac SEMANA 3 POISSON 1. Ecuación de Poisson y ecuación de Laplace.. 2. Laplace con coordenadas esféricas y armónicos. 3. Esfera conductora en un campo eléctrico. 4. Laplace en coordenadas rectangulares. SEMANA 4 El campo electrostático en medios dieléctricos 1. Polarización CICLO: V Página 4 de 8

5 2. Campo eléctrico fuera de un dieléctrico 3 Susceptibilidad eléctrica y constante dieléctrica 4 Carga puntual en un fluido dieléctrico SEMANA 5 TEORIA MICROSCOPICA DE LOS DIELECTRICOS 1. Campo molecular en un dieléctrico. 2. Dipolos inducidos. Modelos 3. Ecuaciones de Langevin -Debye 4 Polarización permanente,ferroelectricidad SEMANA 6 ENERGIA ELECTROSTATICA 1. Energía potencial de un grupo de cargas puntuales 2. Energía electrostática de una distribución de carga.. 3. Densidad de energía de un cuerpo electrostático. 4. Energía de un sistema de conductores cargados.coeficiemte de potencial. SEMANA 7 CAPACIDAD E INDUCCION 1. Coeficientes de capacidad e inducción. 2. Condensadores 3. Fuerzas y momentos de rotación 4. Ecuaciones del campo. SEMANA 8 EXAMEN PARCIAL SEMANA 9 CORRIENTE ELECTRICA 1. Densidad de corriente. Ecuación de continuidad 2. Ley de Ohm. Conductividad. CICLO: V Página 5 de 8

6 3 Corrientes estacionarias en medios continuos 4 Aproximación al equilibrio electrostático. SEMANA 10 KIRCHOFF CORRIENTE ELECTRICA 1. Leyes de resistencia y leyes de Kirchoff 2. Teoría microscópica de la conducción. 3. Fasores y vectores complejos. 4. Problemas. SEMANA 11 EL CAMPO MAGNETICO DE CORRIENTES ESTACIONARIAS 1. Definición de la inducción magnética. 2. Ley de Biot/ Savart 3. Leyes de circuitos de Ampere 4. El potencial vector magnético.. SEMANA 12 ECUACIONES DE MAXWELL 1. Ecuaciones de Maxwell en forma diferencial. Vectores de campo. 2. Forma integral de las ecuaciones de Maxwell. 3. Relaciones constitutivas. SEMANA 13: CAMPO MAGNETICO DE UN CIRCUITO DISTANTE 1. Potencial escalar magnèttico. 2. Flujo magnético. 3. Teorema de Poyting. 4. Problemas de aplicación. CICLO: V Página 6 de 8

7 SEMANA 14 PROPIEDADES MAGNETICAS DE LA MATERIA 1. Magnetización 2. Campo magnético producido por un material magnetizado.. 3. Potencial escalar magnético y densidad de polos magnéticos.. 4. Problemas de aplicación. SEMANA 15: SUSCEPTIBILIDAD Y PERMEABILIDAD 1. Susceptibilidad magnética y histéresis-. 2. Condiciones en la frontera sobre los vectores de campo. 3. Circuitos de corriente que contienen medios magnéticos. 4. Circuitos magnéticos que contienen imanes permanentes. SEMANA 16: TEORIA MICROSCOPICA DEL MAGNETISMO 1. Campo molecular dentro de la materia. 2. Origen del diamagnetismo,paramagnetismo y ferromagnetismo. 3. Inducción electromagnética. 4. Inductancia mutua y formula de Neumann. SEMANA 17: EXAMEN FINAL SEMANA 18: EXAMEN SUSTITUTORIO VII. BIBLIOGRAFÍA A. BIBLIOGRAFIA BASICA. 1. FUNDAMENTOS DE LA TEORIA ELECTROMAGNETICA. (JOHN REITZ Y FREDERICK MILFORD). 2. CAMPOS ELECTROMAGNETICOS (R.V. BUCKLEY) CICLO: V Página 7 de 8

8 3. INGENIERIA ELECTROMAGNETICA. DAVID CHENG 4. ELEMENTOS DE ELECTROMAGNETISMO.MATHEW N.O.SADIKU.OXFORD UNIVERSITY. B. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA. 1. PROBLEMAS DE ELECTROMAGNETISMO (GEORGINA BLANES NADAL, JUAN ANTONIO MARTINEZ MORA, MIGUEL ANGEL SATORRE AZNAR, CONSTANTINO TORREGROSA C.). 2. APLICACIONES DEL ELECTROMAGNETISMO I (GERARDO GONZALES AMANCIO). 3. POPOVIC BRANCO INTRODUCTORY ENGINEERING ELECTROMAGNETICS. 4. KRAUSS J.D. ELECTROMAGNETISMO. 5. COLLINS R.E. FOUNDATIONS FOR MICROWAVE ENGINEERING. C. BIBLIOGRAFIA ELECTRONICA es.wikipedia.org/wiki/ingeniería_eléctrica CICLO: V Página 8 de 8