Física (plan 2002) 2024-2

Séptimo Semestre, Electromagnetismo II

Este curso está diseñado en una modalidad presencial con algunas actividades asíncronas que tienen la finalidad de que el alumnado y los docentes identifiquen, lo antes posible, qué temas reforzar a lo largo del semestre. Para el material de apoyo se hará explicito las fuentes de consulta para cada tema y se les compartirá a los participantes del curso las notas del profesor digitalizadas (estas son notas personales, no notas oficiales del curso).

• Google Classroom: dnoi2j4
• Primera clase: Lunes 29 de enero a las 18:00
• Evaluación propuesta (A definir en el curso)
  • Tareas (1 por semana, ~5 ejercicios)......................................... 40 %
  • Exámenes ( ~4 parciales) ..................... 40 %
  • Preguntas conceptuales (Google Forms, por tema)............... 10 %
  • Práctica de soft skills (Lectura y escritura académica)............ 20 %
Nótese que la calificación total es de 110 %, pero el máximo que se reporta en la calificación final son 10 pts.

Exámenes

Los exámenes evaluarán las distintas secciones del curso. Antes de cada examen el alumnado tendrá sus tareas calificadas y, en el peor de los casos, las soluciones a las tareas realizadas por los docentes.

• Los exámenes se realizarán en el horario de clases de forma presencial.
• Cada uno de los exámenes deben tener una calificación aprobatoria, de lo contrario se deberán realizar reposiciones, o bien, realizar el examen final escrito
• Dependiendo del número de examenes parciales realizados, habrá una (1) o dos (2) reposiciones únicamente
  • El número de reposiciones se determinará de forma oficial un mes antes de finalizar el semestre.
  • Si se reprueba una reposición, la alumna o alumno podrá realizar un examen oral del mismo como segunda alternativa

Tareas

• Las tareas son individuales.
• La entrega puede ser tanto en físico como en digital siempre y cuando se haga en el tiempo correspondiente.
• Todas las tareas, sin importar su formato de entrega, deben incluir el nombre completo del alumno o alumna, su número de cuenta, el nombre del curso y número de grupo, así como especificar de qué tarea de trata.
  • No es necesario que se incluyan los enunciados de los problemas, sin embargo es una práctica recomendable.
• Se hará una revisión ortográfica y de notación.
  • Durante el curso se desarrollará continuamente la expresión escrita académica: los cálculos y desarrollos de las tareas deben estar explicados o comentados.
  • En las primeras dos tareas sólo se remarcarán los errores asociados a estos rubros.
  • A partir de la tercera tarea se penalizará hasta en un 5% por estos errores.
• Tiempo después de cada tarea, se compartirá con el alumnado la solución de las tareas. Esto es sobre todo útil antes de cada evaluación

Preguntas conceptuales

• Encuestas en Google Forms de alrededor de cinco (5) preguntas.
• Se publicarán después de dar por concluido un tema.
• Se resolverán dudas de estas encuestas una vez terminado el periodo designado para contestarlas.

Desarrollo de habilidades blandas (Soft skills)

Divido en tres etapas a lo largo del semestre y enfocado a desarrollar habilidades de lectura, diseño de gráficas y escritura de un tema de interés de cada equipo. Las etapas son las siguientes:

1. Lectura de un texto académico identificando partes clave en su estructura.
2. Creación de gráficas acorde a un trabajo de investigación
3. Escritura de un primer borrador de un trabajo escrito: Mini-reporte

Referencias base

• D. J. Griffiths, Introduction to Electrodynamics, Fourth edition (Pearson, 2013).
• J. D. Jackson, Classical Electrodynamics, 3rd ed (Wiley, 1999).
• A. Zangwill, Modern Electrodynamics (Cambridge University Press, 2013).
• W. Nolting, Theoretical Physics 3 - Electrodynamics (Springer International Publishing, 2016), Vol. 3.

Temario propuesto

El temario oficial del curso es extenso en sobremedida y el considerara terminarlo en su totalidad dejaría de lado la completa comprensión de los temas. Por tanto se propone el siguiente temario que modifica el orden del temario oficial.

1. Repaso Electromagnetismo I (Sin exámen)
   Temas de matemáticas: Teoremas de Stokes, Gauss y delta de Dirac
   1. Electrostática en el vacío
      1. Carga, ley de Coulomb y principio de superposición
      2. Campo eléctrico y ley de Gauss: condiciones de frontera
      3. Potencial electrostático y densidad de energía
   2. Magnetostática en el vacío
      1. Corrientes y Ley de Biot-Savart
      2. Campo magnético y ley de Ampère: comportamiento solenoidal
      3. Potencial vectorial y transformaciones de norma
2. Primer parcial: Teoría de potenciales
   Temas de matemáticas: Concepto de linealidad y bases
   1. Problemas de condiciones de frontera en Electrostática
      1. Clasificación de problemas de fronteras y teorema de unicidad
      2. Método de imágenes
      3. Función e identidades de Green
      4. Funciones armónicas en distintas geometrías
      5. Desarrollo multipolar
3. Segundo parcial: Medios materiales (Fuertemente basado en el repaso)
   1. Electrostática en dieléctricos
      1. Polarización, polarizabilidad y susceptibilidad eléctrica
      2. Campo de desplazamiento
      3. Método de imágenes con dieléctricos
      4. Ecuaciones de Clausius-Mossotti, Langevin y Debye
   2. Magnetostática en medios permeables
      1. Dia-, para- y ferromagnetismo
      2. Magnetización y susceptibilidad magnética
      3. Campo H
4. Tercer parcial: Electrodinámica
   1. Ecuaciones de Maxwell
      1. Fuerza electromotriz
      2. Inductancia, inductancia mutua y autoinductancia
      3. Condiciones de frontera
   2. Leyes de conservación
      1. Conservación de la carga
      2. Vector y teorema de Poyting
      3. Tensor de esfuerzos de Maxwell
5. Cuarto parcial: Radiación
   1. Formulación de potenciales
      1. Transformaciones de norma (Coulomb y Lorentz)
      2. Potenciales retardados
      3. Ecuaciones de Jefimenko
      4. Potenciales de Liènard-Wiechert
      5. Radiación dipolar
6. Temas adicionales
   1. Ondas electromagnéticas planas y confinadas*
   2. Descripción covariante de la electrodinámica*