
Electromagnetisme
Codi: 107616Crèdits: 6
| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Física | OB | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom :
- Carles Navau Ros
- Correu electrònic :
- carles.navau@uab.cat
Equip docent
- Joan Reverté Flores
- Nuria Valle Benedi
- Jaume Cunill Subiranas
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
És extremadament convenient haver superat l'assignatura d'Electricitat i Magnetisme de primer curs. Sense aquestes bases consolidades, no és recomanable matricular-se d'aquesta assignatura. A més, és altament recomanable haver superat el curs de Càlcul vectorial i de vàries variables. La matemàtica necessària s'ha fet en aquesta assignatura. Els continguts d'aquestes dues assignatures es consideren assolits des del principi de curs.
Objectius
Comprendre i aplicar els conceptes fonamentals de l'electrostàtica i la magnetostàtica, així com les lleis bàsiques que descriuen els camps elèctrics i magnètics.
Formular i resoldre problemes d'electromagnetisme mitjançant eines de càlcul vectorial, utilitzant tant mètodes analítics com aproximacions adequades quan sigui necessari.
Entendre les equacions de Maxwell com a descripció unificada dels fenòmens electromagnètics i interpretar-ne el significat físic en diferents situacions.
Analitzar els camps electromagnètics en el buit i en medis materials, identificant les seves principals propietats i aplicacions.
Desenvolupar la capacitat de relacionar els models teòrics de l'electromagnetisme amb situacions físiques reals, valorant les limitacions de les aproximacions emprades i interpretant críticament els resultats obtinguts.
Resultats d'aprenentatge
- CM13 (Resoldre problemes complexos d'índole electromagnètica a partir de l'establiment d'hipòtesis que, tot i ser aproximades, continguin l'essència de la física del problema original.) Resoldre problemes complexos d'índole electromagnètica a partir de l'establiment d'hipòtesis que, tot i ser aproximades, continguin l'essència de la física del problema original.
- CM14 (Formular els paràmetres i magnituds clau associats a la comprensió dels fenòmens electromagnètics.) Formular els paràmetres i magnituds clau associats a la comprensió dels fenòmens electromagnètics.
- KM15 (Identificar l'origen electromagnètic dels fenòmens naturals que en tinguin.) Identificar l'origen electromagnètic dels fenòmens naturals que en tinguin.
- KM16 (Identificar les lleis de Maxwell i les implicacions que se'n deriven.) Identificar les lleis de Maxwell i les implicacions que se'n deriven.
- KM17 (Descriure la radiació electromagnètica i, en general, els fenòmens electromagnètics en relació als conceptes de la relativitat.) Descriure la radiació electromagnètica i, en general, els fenòmens electromagnètics en relació als conceptes de la relativitat.
- SM12 (Resoldre matemàticament problemes sobre fenòmens electromagnètics, ja sigui en el buit o considerant materials.) Resoldre matemàticament problemes sobre fenòmens electromagnètics, ja sigui en el buit o considerant materials.
- SM13 (Fes servir les matemàtiques en la descripció del món electromagnètic, seleccionant les eines adients, construint models adequats, interpretant resultats i comparant críticament amb l'experimentació i l'observació.) Fes servir les matemàtiques en la descripció del món electromagnètic, seleccionant les eines adients, construint models adequats, interpretant resultats i comparant críticament amb l'experimentació i l'observació.
Continguts
- Equacions de Maxwell.
- Notació diferencial.
- Conservació de la càrrega.
- Equació de continuïtat.
- Força de Lorentz.
- Electromagnetisme sense dependència temporal.
- Electrostàtica. Potencial elèctric. Equacions de Poisson i Laplace.
- Magnetostàtica. Potencial vector.
- Electromagnetisme en medis.
- Expansió multipolar dels potencials.
- Dipols elèctric i magnètic.
- Forces i moments sobre dipols.
- Camps a l'interior d'un material.
- Polarització, magnetització, camp de desplaçament D i camp magnètic H.
- Conductors, dielèctrics i materials magnètics.
- Condicions de frontera.
- Energia i moment electromagnètics
- Energia electromagnètica.
- Teorema de Poynting.
- Límit a variacions temporals lentes. Inductància.
- Límit sense variacions temporals. Energia electrostàtica i magnetostàtica.
- Moment linial electromagnètic. Tensor de Maxwell.
- Electromagnetisme i Relativitat
- Equacions d'ones.
- Potencials retardats.
- Potencials de Liénard-Wiechert.
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Estudi personal | 94 | 3,76 | CM13, CM14, KM15, KM16, KM17, SM12, SM13 |
| Problemes | 14 | 0,56 | CM14, SM12, SM13 |
| Classes de teoria | 28 | 1,12 | CM14, KM15, KM16, KM17, SM13 |
| Seminaris | 8 | 0,32 | CM13, SM12, SM13 |
Teoria:
Explicació per part del professorat dels continguts bàsics, utilitzant la bibliografia recomanada i amb recursos propis. Explicació a fons dels conceptes més importants, utilitzant exemples, evidències experimentals i (quan calgui) treballs originals.
Problemes:
Solució d'alguns problemes/exemples bàsics donats prèviament als estudiants.
Seminaris:
Resolució, en equips, de problemes més complexos. La consideració de diversos conceptes en un únic problema serà la dificultat afegida.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Examen Parcial 1 | 42.5 % | 3 | 0,12 | CM13, CM14, KM15, KM16, KM17, SM12, SM13 |
| Examen Parcial 2 | 42.5 % | 3 | 0,12 | CM13, CM14, KM15, KM16, KM17, SM12, SM13 |
| Seminaris evaluatoris | 15 % | 0 | 0 | CM13, SM12, SM13 |
Avaluació Seminaris: S'avaluaran els problemes resolts durant els seminaris avaluatius, com s'han resolt i la participació individual en la resolució global. Nota: S (sobre 10 punts).
Avaluació Parcials 1-2: Qüestions teòriques i resolució de problemes per escrit del temari que s'hagi explicat fins al moment de l'examen corresponent. La teoria es pot preguntar explícitament o bé intrincada dins d'algun problema particular. Nota parcials P1 i P2 (sobre 10 punts). Per superar l'assignatura la nota mínima de cadascun dels parcials serà un 4.0 (sobre 10), tant durant el curs com en la recuperació (veure detall a sota).
Nota final del curs
- Si P1 >= 4.0 i P2 >= 4.0, la nota final serà: N = S*0.15 + 0.5*(P1+P2)*0.85. El curs quedarà superat si N >= 4.9.
- Si P1 < 4.0 o P2 < 4.0, és obligatori anar a recuperació per a superar l'assignatura.
Recuperació:
- Per participar a la recuperació, l'alumnat haurà d’haver estat avaluat d'algun parcial (Normativa UAB).
- Els seminaris no es poden recuperar.
- Els parcials es poden recuperar independentment. La/es nota/es R1 (primer parcial) i/o R2 (segon parcial) substituirà/an a la/les nota/es P1 i/o P2 corresponent/s. Per tant, redefinirem Px=Rx (on x=1 i/o 2, els parcials que s'hagin recuperat).
- Si P1 >= 4.0 i P2 >= 4.0, la nota final serà: N = min( 6.5 , S*0.15 +0.5* (P1+P2)*0.85 ) i el curs quedarà superat si N>=4.9.
- Si P1 < 4.0 o P2 < 4.0, la nota final serà: N = min( 4 , S*0.15 + 0.5*(P1+P2)*0.85 ), i NO se superarà el curs.
- Tots els exàmens de recuperació es faran el mateix dia (el dia oficial per a exàmens de recuperació).
Avaluació única: L'alumnat que s'aculli a l'avaluació única haurà de fer, el dia del parcial 2, dos exàmens corresponents als 2 parcials. Aquest mateix dia, haurà d'entregar per escrit la resolució d'uns problemes l'enunciat dels quals se'ls hi facilitarà prèviament. Els procediment de recuperació que s'aplica és el mateix que a la resta de l'alumnat.
Ús de la IA (restringit): Per a aquesta assignatura, es permet l'ús de tecnologies d'Intel·ligència Artificial (IA) exclusivament en tasques de suport, com la preparació prèvia de continguts, l'aprofundiment sobre conceptes donats a classe (tot i que recomanen l'ús de la bibliografia proposada), la resolució de dubtes tant de caràcter teòric com pràctic (tot i que recomanen encaridament la realització de tutories amb el personal docent de l'assignatura per aquestes tasques en particular), la traducció de textos o qualsevol altra tasca de suport.. Pel que fa a les activitats d'avaluació, no es permet el seu ús en cap cas. Qualsevol activitat avaluativa que inclogui fragments generats amb IA serà considerat una falta d'honestedat acadèmica i pot comportar una penalització parcial o total en la nota de l'activitat, o sancions majors en casos de gravetat.
Plagi, còpia o ús inadequat de la IA. En cas que l’estudiant realitzi qualsevol irregularitat que pugui conduir a una variació significativa de la qualificació d’un acte d’avaluació, es qualificarà amb 0 aquest acte d’avaluació, amb independència del procés disciplinari que s’hi pugui instruir. En cas que es produeixin diverses irregularitats en els actes d’avaluació d’una mateixa assignatura, la qualificació final d’aquesta assignatura serà 0 (Normativa UAB). Es considera "irregularitats conduents a una variació significativa de la qualificació" qualsevol plagi (total o parcial), còpia, intent de còpia, deixar-se copiar, portar dispositius electrònics, etc..., en qualsevol de les activitats avaluables.
Bibliografia
Llibres de teoria
- J. Costa Quintana y F. López Aguilar, Interacción electromagnética. Teoría clásica, (Reverté 2007). ISBN: 978-84-291-3058-4.
- D.J. Griffiths, Introduction to Electrodynamics, Fourth Edition, (Cambridge, 2017). ISBN: 978-1-108-42041-9.
- P. Lorrain y D.R. Corson, Campos y Ondas Electromagnéticos (Selecciones Científicas, 1990). ISBN: 84-85021-29-0
- J. R. Reitz, F. J. Milford, y R. W. Christy, Fundamentos de la Teoría Electromagnética, (Addison-Wesley Iberoamericana, 1996). ISBN: 0-201-62592-X
- R. K. Wangsness, Electromagnetic fields, (John Wiley & Sons, 1986, 2nd edition) ISBN: 0-471-81186-6; Campos electromagnéticos, (Limusa, 1989).ISBN: 968-18-1316-2.
- J. D. Jackson, Classical Electrodynamics, (John Wiley & Sons, 1975, 2nd edition) ISBN: 0-471-43132-X
Llibres de problemes
- E. Benito; Problemas de campos electromagnéticos, (AC, 1984) ISBN: 84-7288-007-9
- J.A. Edminister; Electromagnetismo (McGraw-Hill, 1992). ISBN: 970-10-0256-3
- J.M. De Juana Sardón y M.A. Herrero García; Electromagnetismo (Paraninfo 1993) ISBN: 84-283-1992-8
- E. López Pérez y F. Núñez Cubero; 100 problemas de electromagnetismo, (AlianzaEditorial, 1997) ISBN: 84-206
Programari
Cap específic.
Grups i idiomes de l'assignatura
La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura
| Tipus de docència | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoria | 1 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 1 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (TE) Teoria | 2 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 2 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (SEM) Seminaris | 11 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (SEM) Seminaris | 12 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (SEM) Seminaris | 21 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (SEM) Seminaris | 22 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |