G1031221 - Electromagnetismo I (Fundamentos de Física) - Curso 2013/2014
Información
- Créditos ECTS
- Créditos ECTS: 6.00
- Total: 6.0
- Horas ECTS
- Clase Expositiva: 34.00
- Clase Interactiva Seminario: 14.00
- Horas de Titorías: 3.00
- Total: 51.0
Outros Datos
- Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007
- Departamentos: Física Aplicada
- Áreas: Electromagnetismo
- Centro: Facultade de Física
- Convocatoria: 1º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
- Docencia e Matrícula: null
Profesores
| Nome | Coordinador |
|---|---|
| ARES PENA, FRANCISCO JOSE. | NON |
Horarios
| Nome | Tipo Grupo | Tipo Docencia | Horario Clase | Horario exames |
|---|---|---|---|---|
| Grupo /CLE_01 | Ordinario | Clase Expositiva | SI | SI |
| Grupo /CLE_02 | Ordinario | Clase Expositiva | SI | NON |
| Grupo /CLIS_01 | Ordinario | Clase Interactiva Seminario | SI | NON |
| Grupo /CLIS_02 | Ordinario | Clase Interactiva Seminario | SI | NON |
| Grupo /TI-ECTS01 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS02 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS03 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS04 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS05 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS06 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS07 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
Programa
Existen programas da materia para os seguintes idiomas:
Obxectivos da materia
É difícil sobrevalorar a importancia do Electromagnetismo na formación dun Físico. É importante en si mesmo, pero tamén pola súa influencia noutras disciplinas. Por iso entendemos todas as materias obrigatorias, teóricas e experimentais, dentro da titulación de grao en Físicas asignadas ao Área de Electromagnetismo da USC, como un bloque compacto. O noso obxectivo será que ao finalizar todo este conxunto de materias, os alumnos alcancen un nivel de competencias alto nesta disciplina básica.
Entendemos ademais que, ao longo do plan de estudios do grao en Físicas, hai materias que necesitarán de coñecementos específicos de Electromagnetismo. Por iso trataremos de deseñar todas as nosas materias de forma que encaixen armónicamente co conxunto das materias da área pero á súa vez respondendo ás necesidades do resto de materias obrigatorias e sen solapamento con elas.
Dentro deste contexto Electromagnetismo I, tratará do estudio do campo eléctrico no vacio e en medios materiais, fundamentos da teoría do potencial e corrente eléctrica.
Son obxectivos xenerais deste curso:
Alimentar o interese dos estudiantes pola observación, interpretación e coñecemento dos fenómenos físicos.
Que sexan capaces de comprender e manexar con claridade o método e os principios básicos do Electromagnetismo así como a terminoloxía que lle é propia.
Saber aplicar estes coñecementos teóricos á resolución de problemas prácticos.
Coñecer as interrelacións entre o Electromagnetismo coas distintas partes da Física, resaltando os seus principios unificadores.
Comprender a relevancia do Electromagnetismo para a Ciencia e Tecnoloxía actuais.
Contidos
O MODELO ELECTROMAGNÉTICO. Enfoques para o desenvolvemento dun tema científico. Interaccións fundamentais. Distribucións de carga e de corrente. Lei de conservación da carga: ecuación de continuidade. Teorema de Helmholtz. Campos eléctricos estáticos. Campos magnéticos estáticos
CAMPOS ELÉCTRICOS ESTÁTICOS. Lei de Coulomb. Potencial eléctrico. Medios materiais nun campo eléctrico estático. Condicións de contorno para as compoñentes tanxenciais e normais do campo eléctrico na superficie de separación de dous dieléctricos. Capacitancias e condensadores. Enerxía e forzas electrostáticas. Métodos especiais en electrostática.
CORRENTES ELÉCTRICAS ESTACIONARIAS. Densidade volumétrica de corrente. Correntes de condución. Lei de Ohm. Relacións enerxéticas: ecuación do circuíto. Leis de Kirchhoff.
Bibliografía básica e complementaria
Bibliografía básica:
Libros de teoría:
Cheng, D. K., Fundamentos de electromagnetismo para ingeniería, Addison-Wesley Longman, 1998, (3 A41 73)
Zahn, M. Teoría Electromagnética, Interamericana, 1983. (3 A41 39). La versión inglesa de este libro es de libre acceso en http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Electrical-Engineering-and-Computer-Science/6-013Fall-2005/ElectromagneticFieldTheoryTextbook/index.htm)
Plonus, M. A., Electromagnetismo aplicado, Reverté, 1994 (3 A41 23 B)
Fraile Mora, J, Electromagnetismo y circuitos eléctricos, Mc. Graw Hill, 2005, (3 A41 97)
Reitz, J. R., Milford, F. J., Christy, R. W., Fundamentos de la teoría electromagnética, 4º ed., Addison-Wesley, 1996, (3 A41 20 E)
López Rodríguez, V., Electromagnetismo, Universidad Nacional de Educación a Distancia, 2002, (3 A41 89)
Feynman, R., Leighton, R. y Sands, M., Fisica, vol II (Electromagnetismo y Materia) (3 A00 19 A/2)
Purcell, E. M., Electricidad y Magnetismo, Reverté, 1969. (3 A41 21)
Rodríguez, M., González, A., Bellver, C., Campos Electromagnéticos, 2ª ed, Ed Universidad de Sevilla, 1999. (3 A41 61)
Griffiths, D. J., Introduction to Electrodynamics, 3rd ed, Prentice Hall, 1999, (3 A41 71).
Wangness, R. L., Electromagnetic Fields, 2º ed, John Wiley and Sons, 1986. (3-A41-11A)
Popovic, B. D. Introductory Engineering Electromagnetics, Addison-Wesley, 1973. (Libro de teoría 3 A41 98 A1, Solucionario 3 A41 98 A2)
Libros de problemas:
Benito, E., Problemas de Campos Electromagnéticos, Ed Ac, 1976. (3 A41 47)
López Rodríguez, Victoriano. Problemas resueltos de Electromagnetismo, Centro de Estudios Ramón Areces, 2003. (3 A41 37)
González, A. Problemas de campos electromagnéticos, Serie Schaum, Mc Graw Hill, 2005. (3 A41 92). (Una muy buena colección de apuntes de teoría y problemas del mismo autor puede ser encontrada en (http://laplace.us.es/campos/)
Lawden, D. F., Electromagnetismo: selección de problemas resueltos, Limusa, 1975.
Recursos na rede:
Campos Electromagnéticos, Enxeñería Industrial, Universidade de Sevilla
( http://www.esi2.us.é/DFA/CEMI/home.htm).
Curso de M. Peskin en Stanford, Physics120 (http://www.slac.stanford.edu/mpeskin/peskin.html).
Curso de K. T. McDonald, Physics 501.
http://www.physics.princeton.edu/mcdonald/examples/#ph501
Cursos en aberto de Física do MIT, en particular os distintos cursos de Physics II: Electricity and magnetism con diferentes enfoques. (http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/index.htm)
Competencias
As competencias específicas que se espera que os alumnos adquiran nesta materia son:
Saber calcular campos e potenciais electrostáticos en situacións simples, tanto no vacio como en presenza de conductores e dieléctricos, sendo capaces de distinguir a simetría particular do problema, que nos indicará o procedemento máis adecuado a seguir.
Saber calcular a enerxía electrostática e a forza entre distribucións para sistemas de cargas, condutores e dieléctricos.
Saber describir a corrente que atravesa un condutor óhmico en situacións estacionarias.
Competencias transversais:
Desenvolver un espírito crítico e creativo, sentido común, capacidade de observación e de intuición.
Afacerse ao manexo da bibliografía.
Son tamén puntos a incentivar:
A exposición clara e segura de opinións e resultados: o emprego preciso da linguaxe.
A práctica do razoamento correcto.
Ser receptivo ante o novo e saber adaptarse ás novas situacións.
Metodoloxía da ensinanza
A materia está estructurada en 4 horas de clases semanais durante o primeiro semestre. Consistirán de tres clases expositivas nas que se exporán os contidos do programa, fomentando en todo momento a participación activa dos estudiantes. Incluiranse nelas tamén un bo número de exemplos. Os problemas a resolver nas clases interactivas, unha á semana, serán, entregados previamente aos alumnos para que vaian traballando na súa solución previamente á resolución dos mesmos polo profesor. Aconséllase aos alumnos a utilización de titorías.
Sistema de evaluación
Nesta materia poderanse escoller dous itinerarios, a fin de satisfacer as necesidades entre os estudiantes que queiran simultanear os seus estudios con outras actividades e aqueles para os cales sexa máis vantaxosa unha formación máis continuada e presencial. Os requirimentos de asistencia para ambos os itinerarios serán os seguintes.
Itinerario A: A asistencia será obrigatoria, permitíndose un máximo dun 15% de ausencias ás clases e actividades complementarias programadas. Neste caso a cualificación será estimada de forma continuada non só polo exame final, senón tamén pola realización de actividades complementarias como a entrega de boletíns de problemas e/ou controis intermedios. Neste itinerario, a nota final será a máxima puntuación das seguintes dúas opcións:
(A1) Nota do exame final.
(A2) 30% das actividades complementarias e 70% do exame final.
Itinerario B: Neste caso a asistencia ás actividades presenciais será moi recomendable, pero non necesaria. A nota virá determinada unicamente polo exame final.
O exame final da materia terá lugar na data asignada polo decanato da Facultade de Física.
Tempo de estudo e traballo persoal
150 horas: 48 horas presenciais, 3 horas de titorías e 99 de traballo persoal.
Recomendacións para o estudo da materia
O curso correspóndese cun curso de nivel medio de Electromagnetismo. Recoméndase superar previamente os cursos de Física Xeral I e II así como todos os Métodos Matemáticos I a IV.