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Contenido

1. Electrostática y aislantes

Cargas eléctricas. Ley de Coulomb. Campo eléctrico. Principio de superposición. Potencial eléctrico. Dipolo eléctrico. Naturaleza dieléctrica de la materia; aislantes: polarización. Campo de desplazamiento eléctrico. Dieléctricos homogéneos, lineales e isótropos. Condiciones de borde para el campo eléctrico.

2. Electrostática y conductores

Conductores. Ecuación de Poisson. Condensadores. Energía electrostática. Apéndice Integración numérica de la ecuación de Poisson. El algoritmo mismo puede verse aquí.. También puede var tabla de unidades usadas.

3. Corrientes Continuas

Noción de desidad de corriente, J y de corriente I. Ley de continuidad. Corrientes superficiales. Conductividad y resistividad; resistencia eléctrica. Corrientes continuas y ley de Ohm. Fuerza electromotriz, potencia eléctrica. Efecto Joule. Circuitos de corriente continua y leyes de Kirchhoff.

4. Magnetostática

El campo magnético que genera una partícula en movimiento y la fuerza magnética sobre una carga em movimiento. El campo magnético B(r) que produce una densidad de corriente y un circuito filiforme. El potencial vectorial magnético A(r) y su rotor. La divergencia de B(r) es nula siempre. Campos y potenciales magnéticos debido a corrientes o densidades de corriente de superficie. La Ley Circuital de Ampère. Fuerzas magnéticas: fuerza sobre un circuito, fuerzas entre circuitos. Torque sobre un circuito debido a la fuerza magética. Momento dipolar magnético. Dipolos magéticos.

5. Propiedades Magnéticas de la Materia

La materia como conjunto de dipolos magnéticos. Dipolo magnético su potencial vectorial, su potencial escalar y su campo. Concepto de magnetización, M(r). El efecto colectivo en la forma de corrientes de volumen y superficial originadas en los dipolos: corrientes de magnetización J_M y K_M.. El campo magnético de la materia y su estructura. El campo intensidad magnética, H(r). La susceptibilidad magnética y la permeabilidad magnética. Nueva versión de la Ley Circuital de Ampère. Noción de flujo y condiciones de borde. Ferromagnetismo y circuitos magnéticos.

6. Inducción

Variación de campo magnético y aparición de corrientes: experimentos básicos. Noción de flujo magnético a través de una superficie S y noción de fem como integral por un camino cerrado del campo eléctrico. Ley de Faraday-Lenz que liga los dos conceptos anteriores. Ley diferencial asociada: rotor de E es -dB/dt. Recuperación del concepto de potencial V. Segunda forma de la Ley de Faraday-Lenz. Múltiples ejemplos. Autoinducción y el coeficiente L. El circuito LC como un oscilador armónico. Ejemplos de autoinducción. Inducción mutua y los coeficientes M. Ejemplos. Potencia y energía. Corriente de desplazamiento. Presentación de las ecuaciones de Maxwell. Vector de Poynting.

7. Ecuaciones de Maxwell y Ondas Electromagnéticas

Ecuaciones de Maxwell. La libertad de gauge para los potenciales. La energía electromagnética y el vector de Poynting. Condiciones de borde. Ondas electromagnéticas en medios neutros. Longitud de penetración en el caso en que el medio es resistivo. Ondas planas en medios aislantes y neutros. Polarización; energía y su flujo; reflexión y refracción. Ángulos y amplitudes.

Bibliografía

• El "Electromagnetismo" (2009) que hay en esta página.
• Apuntes de Electromagnetismo de P. Cordero, C. Romero, I. Saavedra y C. Utreras debieran estar en la biblioteca.
• Electromagnetismo de J. R. Reitz, F. J. Milford y R. W. Christy (este es un libro muy bueno que cubre prácticamente toda la materia).
• Existe un gran cantidad de buenos libros.

• Electricidad y Magnetismo de E. M. Purcell (Este es un libro muy pedagógico aunque algo elemental. Tiene muy buenas figuras.)
• Feynman Lectures, Volumen 2 de Leighton y Sands (está en castellano). Se trata de un libro sólo para los que quieren profundizar ciertas materias.

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