campOndvirtual.pdf (69796)texto
Electromagnetismo
iMPORTANTE LEA
ACTIVIDAD PARA POTENCIAR LA COMPRENSIÓN.pdf
(216783)50_evelectyromag2016.pdf (340303)
actividad_4_electromag-(14).pdf (1,3 MB)tallerelectromq1,.pdf (93446)Fuerzas fundamentales de la naturaleza
La teoría unificada de campos trata de representar mediante un solo objeto las cuatro fuerzas fundamentaleso o campos defuerza del universo conocido, desde la más fuerte a la más débil
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Fuerza nuclear fuerte: fuerza responsable de la unión de los quarks para formar neutrones y protones, y de la unión de estos para formar el núcleo atómico. Las partículas de intercambio que medían esta fuerza son los gluones.
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Fuerza nuclear débil: responsable de la radioactividad, es una interacción repulsiva de corto alcance que actúa sobre los electrones, neutrinos y los quarks. Los bosones W y Z son los que median en esta fuerza.
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Fuerza electromagnética: es la fuerza, para nosotros familiar, que actúa sobre las partículas cargadas eléctricamente. El fotón es la partícula de intercambio para esta fuerza.
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Fuerza gravitacional: igualmente experimentada, es una fuerza atractiva de largo alcance que actúa sobre todas las partículas con masa. Se postula que hay una partícula de intercambio que se ha denominado gravitón, aunque todavía no se ha podido comprobar. Éste es ,entre otros, uno de los puntos clave a desvelar en el proyecto LHC
Representación formal de un campo matemático
El concepto de un cuerpo o campo en matemática se usa, por ejemplo, al definir el concepto de espacio vectorial y las transformaciones en estos objetos. En el caso de un objeto de la física como el campo eléctrico, este es generado por la masa que tiene una carga electrica diferente de cero y el campo electrico interactua con cualquie otra particula cargada, los campos electricos se caracterizan medainte lineas de fuerza que representan interacciones entre particulas y campos. En este espacio se recalca la uimportancia del modelamiento vectorial para representar las fuerzas y los campos.
Las funciones, ampliamente empleadas en la ingeniería, para modelar matemáticamente y caracterizar magnitudes físicas, y cuyo dominio podría ser multidimensional, pueden tener un rango unidimensional o multidimensional. El primer tipo de funciones (rango unidimensional) se define como campo escalar, y esta se corresponde a una magnitud física que requiere sólo de un número para su caracterización. Un campo escalar, por tanto, es una función, escalar, cuyo valor depende del punto que se estudie. Un ejemplo de este tipo de funciones puede ser la distribución de temperaturas dentro de un cuerpo, la presión ejercida sobre un cuerpo por un fluido, o un potencial eléctrico. Por otro lado, un campo vectorial se corresponde con el segundo tipo de funciones (rango multidimensional) en donde una magnitud física requiere de un vector para su descripción, como puede ser, por ejemplo, el flujo de un fluido o un campo de fuerzas gravitacionales o eléctricas.
betatron.pdf (202993)experimeto_
evlua1[1].pdf (114063)50_evelectyromag.pdf (340296)
CAMPOS Y ONDAS
Código
Número de creditos
Duración : semestral
Idioma: español ingles
Plan de estudios: ciemcias básicas , área común de física
Profesor(es): Germàn Moncada M
Descripción
La formación del ingeniero requiere de una base sólida en Fìsica electromagnètica. Todos los sistemas de ingenierìa hacen uso de la leyes de conservaciòn y en particular los campos electromagnéticos en alguna de sus expresiones, desde las ondas de radio, las microondas hasta la luz a través de una fibra óptica.
Esta asignatura es la continuación natural de la asignatura de Electromagnetismo, y aquí se retomàn las ecuaciones de Maxwell. Las soluciones de onda plana estas ecuaciones permitirán analizar los mecanismos por los cuales se propagan las ondas en el vacío, como estas interactúan con los medios que atraviesan y porque las ondas electromagnéticas transportan energía al propagarse.
Además se estudain las soluciones a las ecuaciones de Maxwell que explican los mecanismos por los cuales se transmiten señales a través de soportes físicos que normalmente llamamos cables: las guías de onda y las líneas de transmisión.
A manera introductoria, se vera el mecanismo de la radiación electromagnética y analizaran las antenas más sencillas que se pueden construir: los dipolos.
Esta asignatura requiere que el alumno tenga destreza en el manejo de las matemáticas de campos escalares y vectoriales, los números complejos y las funciones trigonométricas y exponenciales complejas. Además, es prerrequisit haber aprobado la asignatura de fìsica electromagnetica y ondas fluido y termodinàmica.
Antes de matricular la asignatura, verifique los posibles requisitos que pueda tener dentro de su plan. Esta información la encontrará en la pestaña "Plan de estudios" del plan correspondiente.
Competencias generales
• Capacidad para redactar, desarrollar y firmar proyectos en el ámbito de la ingeniería de telecomunicación que tengan por objeto la concepción y el desarrollo o la explotación de redes, servicios y aplicaciones de telecomunicación.
• Capacidad para aprender nuevos métodos y tecnologías y adaptarse con versatilidad a nuevas situaciones, gracias al conocimiento de materias básicas y tecnologías de telecomunicaciones.
• Capacidad para realizar mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes planificación de tareas y otros trabajos análogos en su ámbito específico de la telecomunicación.
Competencias específicas
• Capacidad de utilizar aplicaciones de comunicación e informáticas (ofimáticas, bases de datos, cálculo avanzado, gestión de proyectos, visualización, etc.) para apoyar el desarrollo y explotación de redes, servicios y aplicaciones de telecomunicación y electrónica.
• Capacidad de analizar y especificar los parámetros fundamentales de un sistema de comunicaciones.
• Capacidad de concebir, desplegar, organizar y gestionar redes, sistemas, servicios e infraestructuras de telecomunicación en contextos residenciales (hogar, ciudad y comunidades digitales), empresariales o institucionales responsabilizándose de su puesta en marcha y mejora continua, así como conocer su impacto económico y social.
• Capacidad para comprender los mecanismos de propagación y transmisión de ondas electromagnéticas, y sus correspondientes dispositivos emisores y receptores.
Competencias transversales
• Capacidad de análisis y síntesis.
• Capacidad de organización y planificación.
• Resolución de problemas.
• Toma de decisiones.
• Aprendizaje autónomo.
• Creatividad.
Resultados del aprendizaje
• Conocimiento cualitativo y cuantitativo de los mecanismos básicos del fenómeno de propagación de ondas electromagnéticas y su interacción con obstáculos, tanto en el espacio libre como en sistemas de guiado.
• Capacidad para analizar y especificar los parámetros fundamentales de los medios de transmisión de un sistema de comunicaciones.
• Conocimiento de los fundamentos básicos de los sistemas de radiación y propagación de ondas en el medio natural.
• Conocimiento de los fundamentos del funcionamiento de antenas.
Metodología
La metodología adoptada en esta asignatura para el aprendizaje y evaluación de sus contenidos, se encuentra adaptada al PEI y al proyecto curricular del àrea comun de fìsica ACFI de la UPC
Los conocimientos de la asignatura se adquieren a través del estudio razonado de todas las unidades didácticas propuestas en el Aula Virtual y que guían al estudiante en el estudio del material didáctico básico de la asignatura, así como del material didáctico complementario que se ponga a disposición de los estudiantes en el Aula Virtual.
Además, es preciso que los estudiantes realicen las actividades de evaluación continua , de aprendizaje autonomo y controles planificados en el cronograma de actividades didácticas, y definidos en el sistema de evaluación, complementados por los que figuran en la guía docente de la asignatura.
Las dudas conceptuales que surjan tras el estudio razonado de las unidades y del material complementario deben plantearse en los foros de tutorías activados en el Aula Virtual.
El seguimiento y estudio de esta asignatura debe hacerse respetando el orden de las Actividades Didácticas presentado en dicha guía docente.
Dedicación requerida
• Estudio de las Unidades Didácticas: 30%
• Material complementario. Lectura de artículos/Visionado de vídeos en web: 5%
• Supuestos, casos prácticos y/o prácticas de laboratorio: 35%
• Búsqueda de información: 15% Redacción o realización de informes: 5%
• Acción tutorial: 5%
• Evaluación: 5%
Tutorías
Las dudas conceptuales que surjan tras el estudio razonado de las unidades del manual y/o del material complementario deben plantearse en los Foros de Tutorías disponibles en el Aula Virtual.
No obstante, está a disposición de los estudiantes un horario de consultas mediante correo electrónico.
Se quiere destacar la importancia de los foros como principal canal de comunicación con el profesor y con los estudaintes del aula, además de ser una herramienta primordial para el intercambio de conocimientos, facilitando así el aprendizaje de los conceptos asociados a la asignatura.
La participación en las tutorías, que serán adaptadas en función de las características y necesidades de cada estudiante, también es muy recomendable. Estas sesiones de tutorización se realizarán prioritariamente utilizando los foros virtuales o el correo electrònico.
A continuación se recogen diferentes recursos de apoyo para la metodología de la asignatura:
Aula Virtual: Por medio del aula el estudiante se puede comunicar a cualquier hora con su profesor y con sus compañeros.
Materiales didácticos
Para el desarrollo del aprendizaje teórico, sobre el que versará el examen final, se proporcionará al estudiante un manual constituido por unidades didácticas, que se corresponden con la descripción de contenidos de la asignatura. Este manual podrá tener diferentes formatos dependiendo de la asignatura.
La bibliografía recomendada y los materiales complementarios asociados al desarrollo de cada asignatura serán facilitados en el Aula Virtual al hilo del desarrollo de las unidades didácticas.
Este sitio cuenta con múltiples recursos para el aprendizaje de sus estudiantes, como pueden ser:
- talleres y evaluaciones
- Biblioteca virtual : Los estudiante tienen a su disposición una librería virtual con tìtulos especializados.
- La web
- Bibliografìa: Textos de elecromagnetismo para ingenierìa.
Contenidos de la asignatura
Unidad 1. Introducción a las ondas.
Unidad 2. El campo electromagnético y las Ec. De Maxwell.
Unidad 3. Ondas planas.
Unidad 4. Incidencia de ondas planas.
Unidad 5. Líneas de transmisión I. Líneas de transmisión II.
Unidad 6. Adaptación de impedancias en líneas de transmisión.
Unidad 7. Guías de onda I. Guías de onda II.
Unidad 8. Introducción a las antenas.
Sistema de evaluación
El sistema de evaluación del aprendizaje de la UPC contempla la realización de diferentes tipos de actividades de evaluación y aprendizaje. El criterio de valoración establecido se detalla a continuación:
Actividades de aprendizaje 10%
Controles 10%
Actividades de Evaluación Continua (AEC) 20%
Examen final presencial 60%
TOTAL 100%
Programa oficial de la asignatura Icono PDF Programa vigente campOndvirtual.pdf (69796)
Sus tareas no deben ser causa de dolor de cabeza ni deben estrezarlo
seg_corte_termo2.pdf (121346)
seg_cortetermo3.pdf (73963)
termoseg_corte1.pdf (156216)
Ley de conservación de la carga
En teoría electromagnética, la ecuación de continuidad se obtiene a partir de dos de las ecuaciones de Maxwell y establece que la divergencia de la densidad de corriente es igual al negativo de la derivada de la densidad de carga respecto del tiempo:En otras palabras, sólo podrá haber un flujo de corriente si la cantidad de carga varía con el paso del tiempo, ya que está disminuyendo o aumentando en proporción a la carga que es usada para alimentar dicha corriente. La siguiente ecuación establece la conservación de la carga:
$$\dfrac{\partial\rho}{\partial t}=\nabla\bullet\overrightarrow{J}=0$$
es la densidad de corriente de un medio continuo. esta la ecuación de continuidad y representa la formulación matemática de la conservación local de la carga neta. Si las distribuciones no varían con el tiempo se verificará:
$$\nabla\bullet\overrightarrow{J}=0$$
Si se tiene una región del espacio con una densidad de carga, no necesariamente uniforme, en la que el movimiento de cargas se puede representar por un campo vectorial de velocidades, para esa distribución de cargas en movimiento V es la velocidad de las cargas en ese punto. La figura de abajo representa un alambre doblado en forma de arco uniformemente cargado con distribución de carga por unidad de longitud.Cualitativamente la ley de conservaci+on de carga se puede escribir así.En concordancia con los resultados experimentales, el principio de conservación de la carga establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva.
En este material encontrará conceptos guias y tips para mejorar su actividad de aprendizaje del electromagnetismo.La figura muestra un segmento de arco con distribucion longitudinal de carga que se nota con la letra griega lambda, $\lambda$. Tambien es frecuente modelar la ley de Gauus en forma diferencial con la siguiente ecuación:
$$\nabla\bullet\overrightarrow{E}=\cfrac{\rho}{\epsilon_{0}}$$.
Actividad_4_electromag-(14).pdf (1329581)
Leer de la pagina 281 a290Superstrings_and_other_things.pdf (29,8 MB)
Final2016_Evelectromag.pdf (167263)
Resuelva esta taller par la primera evaluación