Unidad 1
Cuerpos electrificados: triboelectricidad. Concepto de carga eléctrica,
propiedades. Cuerpos conductores y aisladores. Ley de Coulomb. Unidades.
Principio de superposición. El campo eléctrico. Cargas
distribuidas: densidades volumétricas superficiales y lineales.
Campo de cargas distribuidas: ejemplos. Potencial eléctrico. El campo
como gradiente del potencial. Ley de Gauss: forma diferencial. Aplicaciones:
esfera uniformemente cargada, línea de carga, plano uniformemente
cargado. Conductores, propiedades. Efectos de puntas. Dipolo eléctrico:
potencial y campo. Desarrollo multipolar. Método de las imágenes.
Ejemplos: carga frente a un plano, carga frente a una esfera conductora.
Esfera conductora en campo uniforme. Coeficientes de potencial y capacidad.
Teorema de reciprocidad. Simetría de los coeficientes de capacidad.
Condensador: la capacidad. Condensadores en diversas geometrías.
Efectos de borde. Energía electrostática. Energía de un
dipolo en campo externo. Energía en un capacitor. Densidad de
energía en el campo eléctrico. Fuerzas. Capacidad equivalente.
Unidad 2
La polarización eléctrica. Potencial de un dieléctrico
polarizado. La susceptibilidad eléctrica. El vector desplazamiento
eléctrico. Otras propiedades: la rigidez dieléctrica.
Capacitores con dieléctricos. La constante dieléctrica.
Energía en dieléctricos. Fuerzas sobre dieléctricos:
a carga constante y a potencial constante. Fundamentos microscópicos.
Polarizabilidad molecular. Campo local. Relación entre lo micro y lo
macro: Clausius-Mossotti. Moléculas polares, fórmula de
Langevin. Ferroeléctricos, dominios.
Unidad 3
Tubo de corriente, densidad de corriente, unidades. Ecuación de
continuidad. Fuerza electromotriz, FEM. Potencia eléctrica. Ley de Ohm.
Modelo de electrón libre, movilidad. Resistencia. Mecanismos de
conducción: metales, dependencia con la temperatura, conducción
molecular, el hielo, semiconductores, impurezas, dependencia con la
temperatura. Mecanismos químicos de generación de FEM.
Difusión, Leyes de Faraday de electroquímica. Oxidación
reducción. Resistencia interna de fuentes de FEM. Circuitos. Potencia
máxima. Leyes de Kirchoff: aplicaciones. Puente de Wheastone, principio
de superposición. El sumador. Teoremas de Thevenin y Norton.
Elementos no lineales en circuitos. Métodos de los nodos y las mallas.
Corrientes en la carga y descarga de condensadores.
Unidad 4
Fuerzas entre cargas en movimiento, el campo magnético. Fuerza de
Lorentz. Radio de giro de una partícula. Fuerza sobre una corriente,
espira en campo uniforme, el momento magnético, cuplas. Ley de fuerzas
de Ampere. Fuerzas en sistemas inerciales. Ley de Biot y Savart. Ejemplos.
Cables paralelos. Campo de una espira. Ley circuital de Ampere. El solenoide.
Forma diferencial de la ley de Ampere. El potencial vector. El campo de un
dipolo magnético. Energía en un campo magnético.
Unidad 5
Distribución de dipolos, magnetización, el vector H. Medios
lineales, diamagnetismo y paramagnetismo, modelos, dependencia con la
temperatura. Temperatura de Curie. Ferromagnetismo, dominios magnéticos.
El ciclo de histéresis, magnetismo remanente y fuerza coercitiva.
Circuitos magnéticos, imanes, blindaje magnético. Potencial
escalar. Coeficientes de inductancia.
Unidad 6
Ley de Faraday. Ley de Lenz. Circuitos de geometría variable. Efecto
Hall. Generador de corriente alterna. Circuitos con inductancia.
Energía magnética. El betatrón. Corriente de
desplazamiento. Ecuaciones de Maxwell. Ecuaciones de ondas con fuentes.
Propagación de una onda electromagnética. Respuesta a
transitorios en circuitos conteniendo R, L, C. Uso de amplificadores
operacionales en circuitos. Circuitos con inductancia mutua.
Unidad 7
Impedancia y admitancia. La reactancia. Diagrama vectorial. Potencia alterna.
El circuito de retardo, línea de transmisión. Resonancia,
serie y paralelo. El transformador.
Bibliografía
Electrostática.
Dieléctricos.
Corriente eléctrica.
Magnetismo.
Materiales magnéticos.
Campos variables en el tiempo.
Corriente alterna.