UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INFORMÁTICA SILABO ASIGNATURA: TEORIA DE CAMPOS ELECTROMAGNETICOS I CODIGO: IEE304 1. DATOS GENERALES 1.1 DEPARTAMENTO : Ingeniería Electrónica e Informática 1.2 ESCUELA PROFESIONAL : Ingeniería de Telecomunicaciones 1.3 CICLO DE ESTUDIOS : V tercer año 1.4 CREDITOS : 04 1.5 CONDICION : Obligatorio 1.6 PRE-REQUISITO : IEE109 / IEE206 1.7 HORAS DE CLASE SEMANALES : 5 horas (03 Teoría 2 Práctica) 1.8 HORAS DE CLASE TOTAL : 85 Horas. 1.9 PROFESOR RESPONSABLE : Mag/Fis-Mat Zamalloa Masias Zoilo Wilfredo 1.10 AÑO LECTIVO ACADEMCO : 2012 I 2. SUMILLA Análisis vectorial, Electrostática en el vacío. Expansión multipolar del campo eléctrico. El campo electrostático en medios Dieléctricos. Condiciones de Frontera. Solución de la Ecuación de Laplace y en el Método de imágenes Electrostáticas. Campo Magnético de corrientes Estacionarias, propiedades magnéticas de la materia. Teoría Microscópica del magnetismo. Energía magnética. Circuitos magnético. Ley de Faraday. 3. OBJETIVOS GENERALES Profundizar y formalizar los conocimientos del alumno en los campos de la electricidad y el magnetismo, incluyéndose casos de campos eléctricos y magnetismo dentro de la materia. 4.-APORTE DE LA ASIGNTURA AL PERFIL PROFESIONAL La asignatura permite al estudiante consolidar sus conocimientos en los principios que rigen el comportamiento las Ondas Electromagnéticas, basándose principalmente en el estudio del comportamiento de la carga eléctrica y su interacción con otras cargas, tomando como referencia al vació y medios materiales. 5.- ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD N DENOMINACION N DE HORAS I ANALISIS VECTORIAL 10 II CAMPOS ELECTROSTATICOS 20 III CAMPOS ELECTROSTATICOS EN MEDIOS 30 MATERIALES IV CAMPOS MAGNETOSTÁTICOS 20 TOTAL DE HORAS 80 1
6.- PROGRAMACION DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD I : ANÁLISIS VECTORIAL NUMERO DE SESIONES : 04 Conocer y comprender el concepto de Campo, su clasificación y sus relaciones con los distintos operadores vectoriales, con la clara de asociarlos a los campos electrostáticos y magnetostáticos. CONTENIDOS: PRIMERA SEMANA : Gradiente, significado físico de la Gradiente, Superficie Equipotenciales, Flujo, Divergencia, significado físico de la Divergencia, Teorema de la Divergencia. SEGUNDA SEMANA Rotacional, teoremas del Análisis Vectorial, Operador Vectorial Nabla, Gradiente, divergencia y Rotacional en coordenadas Esféricas, Gradiente, Divergencia y Rotacional en coordenadas Cilíndricas, Problemas de aplicación. PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA ACTIVIDADES: Clases teóricas con solución de y evaluación de la participación de BIBLIOGRAFIA ESPECIFICA: Talledo Corondo Arturo, Teoría de Campos Electromagnéticos, Lima Perú - 1999 UNIDAD II: CAMPOS ELECTROSTATICOS EN EL VACIO NUMERO DE SESIONES 08 Identificar cada uno de los efectos (Fuerzas Electrostática, Campo Electrostático, Potencial Electrostático, Energía Potencial Electrostática) que se producen cuando las cargas eléctricas interactúan en su estado de reposo tomando como escenario de análisis el vacío. CONTENIDOS: TERCERA SEMANA Introducción ELECTROSTÁTICA. Carga Eléctrica, Ley de Coulomb CUARTA SEMANA Campo Eléctrico, Densidad de flujo Eléctrico, Ley de Gauss, Potencial Electrostática Problemas de aplicación 2
QUINTA SEMANA Dipolo Eléctrico Momento Dipolar Eléctrico. Potencial Electrostático debido a un Dipolo, Campo eléctrico debido a un Dipolo. SEXTA SEMANA Expansión multipolar del campo eléctrico. Momento Monopolar Momento Dipolar Momento Cuadrupolar. SEGUNDA PRACTICA CALIFICADA ACTIVIDADES Clases teóricas con solución de y evaluación de la participación de BIBLIOGRAFIA ESPCIFICA Talledo Corondo Arturo, Teoría de Campos Electromagnéticos, Lima Perú - 1999 UNIDAD III: CAMPOS ELECTROSTATICO EN MEDIOS MATEIRALES NUMERO DE SESIONES: 12 Analizar la propiedad de los materiales identificando los parámetros constitutivos que representan a cada uno de estos, además realizar una comparación entre los efectos que se producen tanto en el vació como en un medio material. CONTENIDOS: SETIMA SEMANA Introducción Propiedad de los materiales. Polarización en dieléctricos. Constante y susceptibilidad dieléctrica. Dieléctrico. Lineal isotrópico y homogéneo. : OCTAVA SEMAN. EXAMEN PARCIAL NOVENA SEMANA Introducción Condiciones de Frontera de Campo Electrostático. Ecuaciones de Poisson y Laplace. Soluciones de las Ecuaciones de Lplace en una y dos dimensiones, coordenadas cartesianas. DECIMA SEMANA Soluciones de las Ecuaciones de Laplace en una y dos dimensiones en coordenadas cilíndricas. 3
DECIMA PRIMERA SEMANA Soluciones de las Ecuaciones de Laplace en una y dos dimensiones en coordenadas esféricas.. DECIMA SEGUNDA SEMANA Métodos de Imágenes en el vacío Carga Puntual y el plano conductor, carga puntual y la esfera conductora. Imágenes en medios dieléctricos. Problemas y Aplicaciones. Método de la aplicación conforme. TERCERA PRÁCTICA CALIFICADA ACTIVIDADES Clases teóricas con solución de y evaluación de ls participación de BIBLIOGRAFÍA ESPECIFICA: Sadiku Mtthew N.O. Elementos de Electromagnetismo CECSA, México 1998 UNIDAD IV. CAMPOS MAGNETOSTATICOS NÚMERO DE SESIONES: 08 Conocer y comprender cada uno de los campos que se generan cuando la carga eléctrica se encuentra en movimiento identificado cada una de las leyes que gobiernan a los campos magnetostáticos tales como la ley de Faraday, la ley de Ampere y la Ley de Maxwell. CONTENIDOS DECIMO TERCERA SEMANA Corriente eléctrica. Ley de de Ohm. Ley de Joule. Ecuación de Continuidad..Circuitos eléctricos. Coeficientes de conductancia. Problemas y Aplicaciones DECIMO CUARTA SEMANA Campo Magnético debido a corrientes estacionarias, postulados fundamentales de la magnetostática den el espacio libre, potencial vectorial magnético. Ley de Biot-Savart. Dipolo magnético, potencial escalar magnético. Magnetización y densidades de corrientes equivalentes. Problemas y Aplicación DECIMA QUINTA SESION Resolución. CUARTA PRÁCTICA CALIFICADA 4
DECIMO SEXTA SEMANA: EXAMEN FINAL ACTIVIDADES Clases teóricas con solución de y evaluación de la participación de BIBLIOGRAFIA ESPECÍFICA Saduki Matthew N.O. Elementos de Electronagnetismo CCSA, México 1998 7.- ESTRATEGIAS METODOLOGICAS 7.1.- METODOS Método participativo: Las clases se realizan conjuntamente con la participación de los alumnos, se discutirán soluciones y resultados aplicaciones relacionadas con el tema en cuestión. 7.2 TECNICAS Se buscara formar grupos de alumnos, organizados correctamente con una supervisión y asesoramiento por parte del docente, para el desarrollo de proyectos e investigación aplicativos en nuestra realidad. 7.3 MEDIOS DIDACTICOS Separatas Teóricas Separatas de Diapositivas. 8.- EVALUACION 8.1 TECNICAS Evaluación Permanente e integral en función a los objetivos planteados. 8.2 INSTRUMENTOS: Prácticas Calificadas Examen Parcial Examen Final Sustentación del Trabajo de investigación. 8.3 CRITERIOS Prácticas calificadas....peso (1) Examen Parcial... Peso (1) Examen Final... Peso (1) Los alumnos rendirán 04 prácticas de aula durante el ciclo. De estas se Eliminan la nota más baja, es decir se obtiene un Promedio de las 3 mejores Prácticas La Nota Final.-La NF se obtiene según: NF = (EP + EF + PC) / 3 8.4 ASPECTOS Para que los alumnos puedan rendir el examen sustitutorio, deberán cumplir los siguientes requisitos: 1.-.Haber rendido el examen parcial o final 2.-.Haber alcanzado un promedio no menor de 07,0 en prácticas. 3. Si ha rendido el examen parcial y final, haber alcanzado en el curso un promedio ponderado igual o superior a 07,0. 3.- Las intervenciones orales, las respuestas a las preguntas didácticas tendrán un puntaje que servirán para mejorar las notas de 5
las prácticas calificadas. El tema para el examen sustitutorio incluye todo el contenido silábico 9.- BIBLIOGRAFIA GENERAL. (1) Cheng David K. Fundamentos de Electromagnetismo para Ingeniería Ed. PEARSON México 2000 (2) Marchall Dubroff Skitek Electromagnetismo Ed. PEARSON, 1997 (3) WANGSNESS, ROALD. Campos electromagnéticos,1991, Edit.Limusa, México. (4) TALLEDO, ARTURO, Teoría de campos electromagnéticos, 1998, Edit. Ciencias, Lima. (5) ZAHN Markus, Teoría Electromagnética, 1991, Edit. McGraw-Hill,México. (6) REITZ Y MILFORD, Fundamentos de la teoría electromagnética, 1985, Edit. Adisson / Wesley, EE.UU. (7) JOHNK CARL, Teoría Electromagnética, 1998,Edit.Limusa,México (8) PURCELI, E.M, Electricidad y Magnetismo, 1969, Edit. Reverte, Barcelona-España. 10.-DIRECCIONES ELECTRÓNICAS: http://es.wikipedia.org/wiki/electromagnetismo http://es.wikipedia.org/wiki/radiación electromagnética www.monografias.com/trabajos16/teoria- electromagnetic/teoriaelectromagnetica.shtml www.monografias.com/trabajos14/electmg/electr omg.shtml 6