TEMARIO.
-No. UNIDAD 1: Campos eléctricos y magnéticos variables en
el tiempo y ecuaciones de Maxwell.
1.1 Repaso de las leyes básicas de la Electrostática y la Magnetostática
(Coulomb, Gauss, Biot-Savart, etc.).
1.2 Leyes de Faraday y Ampère.
1.3 Fuerza de Lorentz y Ecuación de Continuidad.
1.4 Ecuaciones de Maxwell en sus formas diferencial e Integral.
1.5 Relaciones constitutivas. Medios lineales, homogéneos e
isotrópicos.
1.6 Campos electromagnéticos armónicos en el tiempo. Notación
fasorial.
1.7 Condiciones de frontera para campos electromagnéticos.
1.8 Potencia y energía en campos electromagnéticos: El teorema
de Poynting, en sus versiones temporal y fasorial. Solución de ejemplos y
problemas.
-No. UNIDAD 2: Propagación de ondas electromagnéticas.
2.0 Introducción.
2.1 Ecuación de Onda para campos electromagnéticos, en los
dominios del tiempo y la frecuencia. La ecuación de Helmholtz. Solución general
e interpretación física.
2.2 Ondas electromagnéticas planas y esféricas. Ondas
electromagnéticas uniformes. Representación matemática y características
fundamentales.
2.3 Propagación de ondas electromagnéticas planas uniformes,
en dieléctricos sin pérdidas.
2.4 Propagación de ondas electromagnéticas planas uniformes
en dieléctricos con pérdidas.
2.5 Polarización de ondas electromagnéticas planas y
uniformes. Polarización lineal, circular y elíptica. Representaciones del
estado de polarización de una onda electromagnética (esfera de Poincaré, parámetros
de Stokes, etc.).
2.6 Solución de ejemplos y problemas.
-No. UNIDAD 3: Propiedades eléctricas y magnéticas de los
medios materiales.
3.0 Introducción.
3.1 Factor de disipación o de pérdidas de un medio material.
Definición general e interpretación física.
3.2Clasificación de los medios materiales en términos de su
factor de disipación: dieléctricos y conductores perfectos, buen dieléctrico y
buen conductor, semiconductores. 3.3 Atenuación, impedancia, velocidad de fase
y de grupo de ondas electromagnéticas que se propaguen en medios materiales
según su factor de disipación.
3.4 Clasificación de los medios materiales en función de sus
propiedades magnéticas: ferromagnéticos, ferromagnéticos, diamagnéticos y
paramagnéticos.
3.5 Aplicaciones de los materiales, según sus propiedades
tanto eléctricas como magnéticas.
3.6 Solución de ejemplos y problemas.
No. UNIDAD 4: Reflexión y refracción de ondas
electromagnéticas.
4.0 Introducción.
4.1 Incidencia Normal sobre un conductor perfecto.
4.2 Incidencia Oblicua sobre un conductor perfecto.
Polarización perpendicular.
4.3 Incidencia Oblicua sobre un conductor perfecto.
Polarización paralela.
4.4 Incidencia Normal sobre un dieléctrico sin pérdidas.
Polarización perpendicular.
4.5 Incidencia Oblicua sobre un dieléctrico sin pérdidas.
Polarización perpendicular.
4.6 Incidencia Oblicua sobre un dieléctrico sin pérdidas.
Polarización paralela.
4.7 Incidencia Normal sobre un dieléctrico con pérdidas.
4.8 Ecuaciones de Fresnel.
4.9 Impedancia superficial de medios conductores.
-No. UNIDAD 5: Potencia y energía en campos
electromagnéticos.
5.0 Teorema de Poynting. Balance de energía electromagnética
en medios materiales.
5.1 Relaciones básicas derivadas del comportamiento de la
potencia electromagnética en un sistema físico (impedancia, resonancia, factor
de calidad, etc.).
5.2 Potencia electromagnética en medios físicamente
limitados: estudio de un sistema a base de placas conductoras paralelas y de
una estructura coaxial a base de conductores y dieléctrico perfectos.
5.3 Potencia electromagnética en medios físicamente no
limitados: campo electromagnético producido por un conductor rectilíneo, finito
y uniforme; con distribución senoidal de corriente a lo largo del mismo.
5.4 Efectos térmicos
producidos por ondas electromagnéticas, al interactuar con medios dieléctricos
imperfectos: calefacción por RF y microondas.
Conceptos Básicos de Campos y Ondas Electromagnéticas
Un campo electromagnético es una combinación de campos eléctricos y magnéticos que se propagan a través del espacio. Los campos eléctricos son producidos por cargas eléctricas, mientras que los campos magnéticos surgen cuando estas cargas están en movimiento. Juntos, forman un campo electromagnético que puede existir en cualquier lugar donde haya una variación en la carga o la corriente eléctrica.
2. Ley de Faraday
Esta ley establece que un cambio en el flujo magnético a través de un circuito induce una fuerza electromotriz (FEM) en el circuito. Es uno de los principios fundamentales que explica cómo funcionan los generadores eléctricos y los transformadores.
3. Ondas Electromagnéticas
Las ondas electromagnéticas son perturbaciones que viajan a través del espacio, transportando energía sin necesidad de un medio material. Estas ondas son el resultado de la aceleración de cargas eléctricas y se componen de un campo eléctrico y un campo magnético que oscilan en planos perpendiculares entre sí y a la dirección de propagación de la onda.
4. Espectro Electromagnético
El espectro electromagnético abarca todas las frecuencias de las ondas electromagnéticas, desde las ondas de radio, con las frecuencias más bajas, hasta los rayos gamma, que tienen las frecuencias más altas. Cada tipo de onda tiene aplicaciones y propiedades específicas, como las microondas en la tecnología de comunicación y los rayos X en la medicina.
5. Ecuaciones de Maxwell
Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones que describen cómo los campos eléctricos y magnéticos se generan y se modifican entre sí. Estas ecuaciones son fundamentales para entender la teoría del electromagnetismo y permiten predecir cómo se comportarán los campos en diferentes situaciones.
6. Polarización
La polarización se refiere a la orientación del campo eléctrico en una onda electromagnética. Puede ser lineal, circular o elíptica, dependiendo de cómo se alinean los vectores del campo eléctrico a medida que la onda se propaga.
7. Interferencia y Difracción
La interferencia es el fenómeno que ocurre cuando dos o más ondas electromagnéticas se superponen, lo que puede resultar en la amplificación o cancelación de la señal. La difracción, por otro lado, es la desviación de las ondas cuando encuentran un obstáculo o pasan a través de una abertura, lo que también afecta la distribución de la energía de la onda.
8. Reflexión y Refracción
La reflexión ocurre cuando una onda electromagnética rebota al encontrar una superficie, mientras que la refracción es el cambio de dirección que experimenta la onda al pasar de un medio a otro con diferente densidad, como cuando la luz pasa del aire al agua.
BIBLIOGRAFIAS
1. Claude Shannon (1916-2001)
Claude Elwood Shannon fue un matemático, ingeniero eléctrico y criptógrafo estadounidense, conocido como el "padre de la teoría de la información". En 1948, publicó su trabajo seminal "A Mathematical Theory of Communication", que estableció los fundamentos teóricos para la transmisión de información. Su obra introdujo conceptos clave como la entropía en la teoría de la información y sentó las bases para la digitalización de datos, lo cual es esencial para las tecnologías de comunicación modernas, incluyendo la Internet, la telefonía móvil y las redes de datos. Shannon también trabajó en criptografía durante la Segunda Guerra Mundial y contribuyó a la codificación y el procesamiento de señales.
2. Alexander Graham Bell (1847-1922)
Alexander Graham Bell fue un científico, inventor e
ingeniero escocés, conocido principalmente por la invención del teléfono. En
1876, Bell patentó su diseño del teléfono, un dispositivo que revolucionó la
comunicación al permitir la transmisión de la voz humana a través de largas
distancias. Aunque Bell no se consideraba un ingeniero en el sentido moderno,
sus trabajos en acústica y electrónica tuvieron un impacto significativo en el
desarrollo de las tecnologías de comunicación. Bell también fundó la Bell
Telephone Company, que luego se convertiría en una de las compañías de
telecomunicaciones más grandes del mundo.
3. Hedy Lamarr (1914-2000)
RECEPTOR Y TRANSMISOR
MUSEO
PROBLEMAS
Practicas.
- Sistema de antenas tipo cuerno ó corneta
- Flexómetro
