
Electromagnetismo
Código: 107616Créditos: 6
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Física | OB | 2 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Carles Navau Ros
- Correo electrónico :
- carles.navau@uab.cat
Equipo docente
- Joan Reverté Flores
- Nuria Valle Benedi
- Jaume Cunill Subiranas
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Es extremadamente conveniente haber superado la asignatura de Electricidad y Magnetismo de primer curso. Sin una base sólida en esta materia, no se recomienda matricularse en esta asignatura. Además, es altamente recomendable haber superado la asignatura de Cálculo Vectorial y en Varias Variables, ya que en ella se desarrollan los fundamentos matemáticos necesarios. Se da por supuesto que los contenidos de ambas asignaturas han sido adquiridos desde el inicio del curso.
Objetivos
Comprender y aplicar los conceptos fundamentales de la electrostática y la magnetostática, así como las leyes básicas que describen los campos eléctricos y magnéticos.
Formular y resolver problemas de electromagnetismo mediante herramientas de cálculo vectorial, utilizando tanto métodos analíticos como aproximaciones adecuadas cuando sea necesario.
Comprender las ecuaciones de Maxwell como una descripción unificada de los fenómenos electromagnéticos e interpretar su significado físico en diferentes situaciones.
Analizar los campos electromagnéticos en el vacío y en medios materiales, identificando sus principales propiedades y aplicaciones.
Desarrollar la capacidad de relacionar los modelos teóricos del electromagnetismo con situaciones físicas reales, valorando las limitaciones de las aproximaciones empleadas e interpretando críticamente los resultados obtenidos.
Resultados de aprendizaje
- CM13 (Resolver problemas complejos de índole electromagnética a partir del establecimiento de hipótesis que, aun siendo aproximadas, contengan la esencia de la física del problema original.) Resolver problemas complejos de índole electromagnética a partir del establecimiento de hipótesis que, aun siendo aproximadas, contengan la esencia de la física del problema original.
- CM14 (Formular los parámetros y magnitudes clave asociados a la comprensión de los fenómenos electromagnéticos.) Formular los parámetros y magnitudes clave asociados a la comprensión de los fenómenos electromagnéticos.
- KM15 (Identificar el origen electromagnético de los fenómenos naturales que lo tengan.) Identificar el origen electromagnético de los fenómenos naturales que lo tengan.
- KM16 (Identificar las leyes de Maxwell y las implicaciones que se derivan de ellas.) Identificar las leyes de Maxwell y las implicaciones que se derivan de ellas.
- KM17 (Describir la radiación electromagnética y, en general, los fenómenos electromagnéticos en relación con los conceptos de relatividad.) Describir la radiación electromagnética y, en general, los fenómenos electromagnéticos en relación con los conceptos de relatividad.
- SM12 (Resolver matemáticamente problemas sobre fenómenos electromagnéticos, ya sea en el vacío o considerando materiales.) Resolver matemáticamente problemas sobre fenómenos electromagnéticos, ya sea en el vacío o considerando materiales.
- SM13 (Usar las matemáticas en la descripción del mundo electromagnético, seleccionando las herramientas apropiadas, construyendo modelos adecuados, interpretando resultados y comparando críticamente con la experimentación y la observación.) Usar las matemáticas en la descripción del mundo electromagnético, seleccionando las herramientas apropiadas, construyendo modelos adecuados, interpretando resultados y comparando críticamente con la experimentación y la observación.
Contenidos
- Ecuaciones de Maxwell en el vacío
- Notación integral frente a diferencial.
- Conservación de la carga y ecuación de continuidad.
- Fuerza de Lorentz.
- Electromagnetismo sin Dependencia Temporal
- Electrostática. Potencial electrostático. Ecuaciones de Poisson y de Laplace. Conductores ideales. Método de las imágenes.
- Magnetostática. Potencial vector.
- Electromagnetismo en Medios Materiales
- Expansión multipolar de los potenciales.
- Dipolos eléctricos y magnéticos. Fuerzas y momentos que actúan sobre los dipolos.
- Conductores, dieléctricos y materiales magnéticos.
- Teoría Macroscópica
- Polarización y magnetización.
- Desplazamiento eléctrico D y campo magnético H.
- Campos en el interior y el exterior de un medio material.
- Ecuaciones constitutivas. Susceptibilidad, permitividad, permeabilidad y conductividad.
- Teoría Microscópica de los Medios Materiales
- Ecuaciones de Maxwell en medios materiales. Condiciones de contorno.
- Energía y Momento Electromagnéticos
- Energía electromagnética.
- Límite sin variaciones temporales. Energía electrostática.
- Límite de variaciones temporales lentas. Inductancia y energía magnética.
- Teorema de Poynting. Conservación de la energía electromagnética.
- Momento lineal electromagnético. Tensor de Maxwell. Conservación del momento.
- Ecuaciones de Ondas y Soluciones
- Ecuaciones de los potenciales. Transformaciones de gauge (condiciones de gauge).
- Potenciales retardados.
- Potenciales de Liénard–Wiechert.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Estudio personal | 94 | 3,76 | CM13, CM14, KM15, KM16, KM17, SM12, SM13 |
| Problemas | 14 | 0,56 | CM14, SM12, SM13 |
| Clases de teoría. | 28 | 1,12 | CM14, KM15, KM16, KM17, SM13 |
| Seminarios | 8 | 0,32 | CM13, SM12, SM13 |
Teoría:
Explicación por parte del profesorado de los contenidos básicos, utilizando la bibliografía recomendada y recursos propios. Se realizará una explicación en profundidad de los conceptos más importantes, utilizando ejemplos, evidencias experimentales y, cuando sea necesario, trabajos originales.
Problemas:
Resolución de algunos problemas y ejemplos básicos proporcionados previamente al alumnado.
Seminarios:
Resolución, en equipos, de problemas de mayor complejidad. La consideración simultánea de diversos conceptos en un mismo problema constituirá la dificultad añadida.
Nota: Se reservarán 15 minutos de una clase, dentro del calendario establecido por el centro o la titulación, para que el alumnado complete las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de la asignatura.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Examen Parcial 2 | 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 |
| Seminarios evaluatorios | 15 % | 0 | 0 | CM13, SM12, SM13 |
Evaluación de los Seminarios
Se evaluarán los problemas resueltos durante los seminarios evaluables, teniendo en cuenta tanto la calidad de su resolución como la participación individual de cada estudiante en la resolución global. Nota de seminarios: S (sobre 10 puntos).
Evaluación de los Parciales 1 y 2
Cada examen parcial constará de cuestiones teóricas y resolución escrita de problemas correspondientes a los contenidos impartidos hasta la fecha del examen. La teoría podrá evaluarse mediante preguntas explícitas o integrada en la resolución de problemas concretos. Calificaciones de los parciales: P1 y P2 (sobre 10 puntos cada una).
Para superar la asignatura será necesario obtener una nota mínima de 4,0 sobre 10 en cada uno de los exámenes parciales, tanto durante la evaluación ordinaria como en la recuperación (véanse los detalles más adelante).
Nota Final de la Asignatura
- Si P1 ≥ 4,0 y P2 ≥ 4,0, la nota final será: N = S × 0,15 + 0,5 × (P1 + P2) × 0,85. La asignatura se considerará superada si N ≥ 4,9.
- Si P1 < 4,0 o P2 < 4,0, será obligatorio presentarse a la recuperación para poder superar la asignatura.
Recuperación
- Para poder participar en la recuperación, el alumnado deberá haber sido evaluado en al menos uno de los exámenes parciales (Normativa UAB).
- Los seminarios no son recuperables.
- Cada examen parcial podrá recuperarse de forma independiente. La(s) calificación(es) R1 (primer parcial) y/o R2 (segundo parcial) sustituirá(n) a la(s) correspondiente(s) P1 y/o P2. En consecuencia, para cada parcial recuperado se redefine Px = Rx (donde x = 1 y/o 2).
- Si P1 ≥ 4,0 y P2 ≥ 4,0, la nota final será: N = min(6,5, S × 0,15 + 0,5 × (P1 + P2) × 0,85). La asignatura se considerará superada si N ≥ 4,9.
- Si P1 < 4,0 o P2 < 4,0, la nota final será: N = min(4,0, S × 0,15 + 0,5 × (P1 + P2) × 0,85). En este caso, la asignatura no se considerará superada.
- Todos los exámenes de recuperación se realizarán el mismo día, correspondiente a la fecha oficial de recuperación.
Evaluación Única
El alumnado que opte por la evaluación única deberá realizar, el día fijado para el segundo parcial, dos exámenes correspondientes a los contenidos de los parciales 1 y 2. Ese mismo día deberá entregar por escrito la resolución de una serie de problemas cuyos enunciados se facilitarán con antelación. El procedimiento de recuperación será el mismo que el establecido para el resto del alumnado.
Uso de la Inteligencia Artificial (Restringido)
En esta asignatura se permite el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) únicamente como herramienta de apoyo, por ejemplo, para la preparación previa de contenidos, la profundización en conceptos explicados en clase (aunque se recomienda utilizar preferentemente la bibliografía propuesta), la resolución de dudas teóricas o prácticas (si bien se recomienda encarecidamente acudir a las tutorías con el profesorado para estas cuestiones), la traducción de textos o cualquier otra tarea de apoyo.
No se permite el uso de IA en ninguna actividad de evaluación. Cualquier actividad evaluable que incluya fragmentos generados mediante IA será considerada una falta de honestidad académica y podrá conllevar una penalización parcial o total de la calificación de dicha actividad, así como sanciones de mayor gravedad en los casos que corresponda.
Plagio, Copia o Uso Inadecuado de la IA
En caso de que un estudiante cometa cualquier irregularidad que pueda dar lugar a una alteración significativa de la calificación de una actividad de evaluación, dicha actividad será calificada con 0, con independencia del procedimiento disciplinario que pueda iniciarse (Normativa UAB). Si se producen varias irregularidades en las actividades de evaluación de una misma asignatura, la calificación final de la asignatura será 0.
Se consideran irregularidades que pueden alterar significativamente la calificación, entre otras, el plagio total o parcial, la copia, el intento de copia, permitir que otro estudiante copie, portar dispositivos electrónicos no autorizados o cualquier otra conducta similar en cualquiera de las actividades de evaluación.
Bibliografía
Teoríaa
- 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
Problemas
- 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
Software
Ninguno específico.
Grupos e idiomas de la asignatura
La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura
| Tipo de docencia | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoría | 1 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 1 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (TE) Teoría | 2 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 2 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (SEM) Seminarios | 11 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (SEM) Seminarios | 12 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (SEM) Seminarios | 21 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (SEM) Seminarios | 22 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |