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Asignaturas


Física III-2: Electromagnetismo II

Descripción
Asignatura teórica experimental de nivel básico que presenta los principios y leyes del electromagnetismo.
 
Créditos: 4 Horas teóricas: 3 Horas prácticas: 1 Horas LAB.: 2 Calidad: obligatoria
 
Resultados de aprendizaje esperados
§ Conocer y comprender los principios y las leyes del electromagnetismo y su aplicación a sistemas simples.
§ Definir operacionalmente, calcular y medir las magnitudes físicas asociadas a sistemas magnetostáticos, electromagnéticos y circuitos de corriente alterna.
§ Enunciar y aplicar los principios y leyes que describen los procesos en sistemas magnetostáticos, electromagnéticos y circuitos de corriente alterna.
§ Realizar y analizar experiencias relacionadas con sistemas magnetostáticos, electromagnéticos y circuitos de corriente alterna.
 
Contenidos
Módulo I:
§ La inductancia: Inductancia. Calculo de la inductancia. Circuitos RL. Almacenamiento de energia en un campo magnetico. Oscilaciones electromagnéticas. Oscilaciones amortiguadas y forzadas.
§ Ecuaciones de Maxwell: Ecuaciones básicas del electromagnetismo. Campos magnéticos inducidos y la corriente de desplazamiento. Las ecuaciones de Maxwell. Ecuaciones de Maxwell y oscilaciones en cavidades.
§ Ondas electromagnéticas: El espectro electromagnético. Generación de una onda electromagnética. Ondas viajeras y las ecuaciones de Maxwell. Transporte de energía y el vector de Pointing. Momentum lineal y presión de radiación. Elementos de circuitos no lineales.
§ Señales: Sistemas lineales y nolineales. Sistemas activos y pasivos. Sistemas variantes e invariantes en el tiempo. Concepto de señal. Clasificación de señales. Valores característicos de las señales. Descomposición de señales. Tipos de señales mas comunes.

Módulo II:
§ Sistemas eléctricos: Variables físicas en sistemas eléctricos y relación entre ellas. Referencias para medir cantidades eléctricas. Caracterización y modelo de componentes eléctricos. Leyes de Kirkhhoff.
§ Aplicaciones a redes sencillas: Red RC. Respuesta transiente. Condiciones iniciales. Red RL. Divisor de tension y divisor de corriente.
§ Redes equivalentes: Equivalencia debida a igualdad de características terminales. Movilidad de fuentes de tension y de fuentes de corriente. Equivalencia de redes con condiciones iniciales. Teoremas de redes.
§ Redes eléctricas lineales: Descomposición. Superposición de fuentes ideales.   Teoremas de Thevenin y de Norton
§ Componentes multipuertas: Conceptos de puertas eléctricas. Fuentes controladas
§ Inductores acoplados. Transforrnador ideal.
§ Métodos Generales de Analisis: Definiciones sobre grafos lineales. Variables independientes. Ecuaciones independientes. 4Métodos de los conjuntos de corte fundamentales. Métodos de los circuitos fundamentales. Métodos de nodos y de mallas.
§ Redes sometidas a exitaciones sinusoidales en estado estacionario: Transformada fasorial. Representación gráfica de fasores. Concepto de impedancia y admitancia. Modelado en plano complejo. Generalización de los teoremas de Thevenin y Norton. Diagramas fasoriales. Lugares geométricos. Circuitos resonantes. Potencia monofásica

Laboratorios: Temas recomendados: Transformadores. Señales dependientes del tiempo. Superposición de señales de corriente alterna. Ondas electromagnéticas.
 
Metodología

§ Se contempla 3 horas de cátedra semanales.

§ 1 hora semanal de práctica en que se resuelven  y discuten problemas relacionados con los diferentes tópicos de la asignatura.

§  2 horas semanales de laboratorio donde se realizan y analizan experimentos para encontrar o verificar leyes y modelos.

 
Bibliografía
Textos guía: 
§ R. Resnick, D. Halliday y K. Krane.  “Física”, Vol II. CECSA, 1993
§ P. Vela y K. Bornhardt :  “Apuntes Teoría de Circuitos I”.  Universidad de Concepción.
§ L. Roa y H. Soto: “Experimentos de electromagnetismo”, Universidad de Concepción, 1998.
Textos de apoyo:
§ R. A. Serway: “Física”. Vol. II. Mc Graw-Hill, 1997
§ G. Rizzoni. :“Priciples ans applications of electrical engineering”. Irwin Inc., 1993.




2013 Departamento de Física - Udec