Física (plan 2002) 2016-2

Cuarto Semestre, Electromagnetismo I

IMPORTANTE: A partir del 12 de febrero el curso será impartido en el aula 102 del Tlahuizcalpan

CURSO DE ELECTROMAGNETISMO I

Página del curso: https://electro8134.wordpress.com/

Profesoras:

Dra. Citlali Sánchez Aké: citlali.sanchez@ccadet.unam.mx

Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, Cub T-106

Teléfono oficina 5622-8602 ext. 1217

Dra. Dra. María Beatriz De la Mora Mojica: betarina@gmail.com

Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, Cub T-111

Teléfono oficina 5622-8602 ext. 1201

Ayudantes:

Adriana Ivonne Canales Ramos: adriana_23@ciencias.unam.mx

Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, Cub T-109

Teléfono oficina 5622-8602 ext. 1201

Francisco Alfonso Álvarez del Castillo Manzanos: mir.kir@gmail.com

Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, Cub T-113

TEMARIO

1. Introducción general

2. Fuerzas entre cuerpos eléctricamente cargados en reposo

1.Formas de electrización. Aislantes y conductores.

2.Ley de Coulomb.

3.Principio de superposición.

4.Campo eléctrico.

5.Líneas de campo eléctrico.

6.Flujo eléctrico.

7.Ley de Gauss.

8.Divergencia de una función vectorial.

9.Teorema de Gauss y la forma diferencial de la Ley de Gauss.

3. Energía de cuerpos eléctricamente cargados en reposo

1.Energía potencial de una carga en presencia de una distribución de cargas.

2.Potencial electrostático. Superficies equipotenciales.

3.Gradiente de una función escalar y obtención del campo eléctrico a partir del potencial eléctrico.

4.Energía de una distribución de cargas.

5.Densidad de energía electrostática.

6.Conductores cargados.

7.Condensadores. Capacitancia.

4. Campos electrostáticos en medios dieléctricos

1.Dieléctricos.

2.Momentos de una distribución de carga.

3.Momentos dipolares inducidos y permanentes.

4.Polarización y susceptibilidad eléctrica. Densidades de carga libre y polarización.

5.Ley de Gauss en medios dieléctricos.

6.Desplazamiento eléctrico. Constante dieléctrica.

7.Condensadores con dieléctricos.

8.Densidad de energía electrostática en medios dieléctricos.

5. Cargas en movimiento

1.Movimiento de cargas eléctricas en campos eléctricos externos.

2.Corriente eléctrica y densidad de corriente.

3.Ley de conservación de la carga eléctrica.

4.Resistencia eléctrica. Ley de Ohm.

5.Efecto Joule.

6.Circuitos eléctricos. Leyes de Kirchhoff.

7.Circuitos RC.

6. Interacciones entre imanes, entre imanes y corrientes y entre corrientes

1.Campo magnético y líneas de campo.

2.Flujo de campo magnético. Ley de Gauss del magnetismo o la inexistencia de monopolos magnéticos.

3.Momento dipolar magnético.

4.Fuerza de un campo magnético sobre cargas eléctricas en movimiento.

5.Torca de un campo magnético sobre un momento magnético.

6.Ley de Biot - Savart.

7.Ley de Ampère.

8.Rotacional de una función vectorial.

9.Teorema de Stokes y forma diferencial de la Ley de Ampère

10.Electroimanes.

7. Campos magnetostáticos en medios materiales

1.Movimiento de cargas eléctricas en campos magnéticos y eléctricos.

2.Momentos magnéticos permanentes e inducidos.

3.Magnetización y susceptibilidad magnética.

4.Ferromagnetismo, paramagnetismo y diamagnetismo.

5.Corrientes libres y de magnetización.

6.Ley de Ampère en medios materiales.

7.Campo de intensidad magnética. Permeabilidad.

8.Efecto Hall.

8. Inducción electromagnética

1.Ley de Lenz - Faraday - Henry.

2.Forma diferencial de la Ley de Lenz - Faraday - Henry.

3.Generadores y transformadores.

4.Energía de un conjunto de circuitos de corriente.

5.Autoinductancia e Inductancias mutuas.

6.Densidad de energía magnética.

7.Circuitos RL.

8.Oscilaciones de un circuito LC.

9.Circuitos RCL. Impedancia.

10.Circuitos de corriente alterna. Transformador.

9. Ecuaciones de maxwell

1.Ley de Ampère - Maxwell. Corriente de desplazamiento.

2.Propiedades dinámicas del campo electromagnético.

3.Ecuaciones de Maxwell.

4.La ecuación de onda.

10. Ondas electromagnéticas

1.Ondas electromagnéticas en el vacío. Superposición de ondas.

2.Velocidad de propagación. Espectro electromagnético.

3.Transversalidad. Polarización.

4.Teorema de Poynting.

5.Densidades de energía y de flujo de energía.

6.Ondas electromagnéticas en medios dieléctricos.

7.Índice de refracción.

8.Sistemas radiantes.

11. Teoría de la relatividad y electrodinámica

1. Las ecuaciones de Maxwell y las transformaciones de Galileo.

2. Experimento de Michelson - Morley.

3. Postulados de la Teoría Especial de la Relatividad.

4. Transformaciones de Lorentz.

5. Algunas consecuencias de las transformaciones de Lorentz. Ejemplos y paradojas.

6. Cinemática relativista: Adición de velocidades; efecto Doppler.

7. Cuadrivectores. Tensores. Operaciones tensoriales y tensor de Faraday.

8. Dinámica relativista: cuadrivectores de cantidad de movimiento- energía.

9. Campo de una carga puntual en movimiento uniforme. Interdependencia del campo eléctrico y magnético.

BIBLIOGRAFÍA

A. Básica

1. D. J. Griffiths, “Introducción a la Electrodinámica”.
2. Halliday, Resnick, Walker, “Fundamentos de Física.Vol. II”.
3. E. M. Purcell, “Electricidad y Magnetismo.Vol. II”.
4. Serway, “Electricidad y Magnetismo”.

B. Complementaria

1. Feynman, Leighton, Sands, “The Feynman Lectures on Physics.Vol. II”
2. J. D. Jackson, “Classical Electrodynamics”
3. B. F. Schutz. “A first course in general relativity”