UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE MÉXICO LICENCIATURA EN INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA PROGRAMAS DE ESTUDIO NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Teoría Electromagnética CICLO ESCOLAR: Quinto Cuatrimestre
CLAVE DE LA ASIGNATURA: TE7501
OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DE LA ASIGNATURA Al terminar el curso el alumno será capaz de: • • •
Aplicar las ecuaciones de Maxwell en la teoría de campos electromagnéticos. Analizar la propagación de ondas electromagnéticas en diferentes medios. Comprender la reflexión y refracción de las ondas electromagnéticas. TEMAS Y SUBTEMAS
1. Fundamentos y ecuaciones de Maxwell 1.1. Introducción a la teoría electromagnética 1.2. Fuerzas de Coulomb e intensidad del campo eléctrico 1.2.1. Ley de Coulomb 1.2.2. Intensidad del campo eléctrico 1.2.3. Distribuciones de carga 1.2.4. Configuraciones estándar de carga 1.3. Flujo eléctrico y ley de Gauss 1.3.1. Carga neta en una región 1.3.2. Flujo eléctrico y densidad de flujo 1.3.3. Ley de Gauss 1.3.4. Relación entre la densidad de flujo y la densidad de campo eléctrico 1.3.5. Superficies gausianas 1.4. Energía y potencial eléctrico de los sistemas de carga 1.4.1. Trabajo realizado en cargas puntuales en movimiento 1.4.2. Potencial eléctrico entre dos puntos 1.4.3. Potencial de una carga puntual 1.4.4. Potencial de una distribución de carga 1.4.5. Gradiente 1.4.6. Relación entre E y V 1.4.7. Energía en campos eléctricos estáticos 1.5. Corriente, densidad de corriente y conductores 1.5.1. Cargas en movimiento 1.5.2. Densidad de la corriente de convención 1.5.3. Densidad de la corriente de conducción 1.5.4. Conductividad 1.5.5. Corriente 1.5.6. Resistencia
1.5.7. Densidad de la corriente laminar 1.5.8. Continuidad de la corriente 1.5.9. Condiciones límites en conductor dieléctrico 1.6. Capacitancia y materiales dieléctricos 1.6.1. Polarización y permitividad relativa 1.6.2. D y E de voltaje constante 1.6.3. D y E de carga constante 1.6.4. Condiciones límite en la entrecara de dos capacitancias dieléctricas 1.7. Ley de Ampere y el campo magnético 1.7.1. Ley de Biot-savart 1.7.2. Ley de Ampere 1.7.3. Rotacional 1.7.4. Densidad de corriente 1.7.5. Densidad de flujo magnético 1.7.6. Potencial vectorial magnético 1.7.7. Teorema de Stokes 1.8. Ecuaciones de Maxwell y condiciones límite 1.8.1. Relaciones límite para campos magnéticos 1.8.2. Corriente laminar en el límite 1.8.3. Ecuaciones de Maxwell 2. Ondas electromagnéticas 2.1. Ecuaciones de onda 2.2. Soluciones en coordenadas cartesianas 2.3. Soluciones para medios parcialmente conductores 2.4. Soluciones para dieléctricos perfectos 2.5. Soluciones para buenos conductores 2.6. Profundidad de penetración 2.7. Ondas reflejadas 2.8. Ondas estacionarias 2.9. Potencia y vector de Poyting 3. Propagación de onda, atenuación, polarización, reflexión y difracción 3.1. Ondas en el espacio (TEM) 3.2. Ondas viajeras y estacionarias 3.3. Medios conductores y líneas disipativas 3.4. Histerísis dieléctrica y pérdida dieléctrica 3.5. Velocidad de fase relativa e índice de refracción 3.6. Velocidad de grupo 3.7. Relaciones de potencia y energía 3.8. Polarización lineal, elíptica y circular 3.9. Vector de Poyting para ondas polarizadas elíptica y circularmente 3.10. Incidencia oblicua, reflexión y refracción (caso perpendicular y paralelo) 3.10.1. Ley de Snell, coeficiente de reflexión, ángulo crítico, ángulo de Brewster 3.11. Onda plana elípticamente polarizada, incidencia oblicua 3.12. Principio de Huynens y óptica física, difracción
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE CON LA CONDUCCIÓN DEL DOCENTE: • • •
Ejercicios prácticos Análisis de aplicaciones reales Exposición de temas por parte de los alumnos
DE MANERA INDEPENDIENTE: • • •
Investigación en bibliografía Realización de tareas Lecturas sugeridas
CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN Evaluación parcial Examen Ejercicios
40%
Evaluación final Examen Tareas
50%
Actividades de aprendizaje
10%
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Teoría Electromagnética TIPO
TÍTULO
AUTOR
EDITORIAL
AÑO
1
Libro
Electromagnetismo con aplicaciones
2
Libro
Teoría electromagnética
Hayt, Williams H.
McGraw Hill
2006
3
Libro
Líneas de transmisión
Neri Vela, Rodolfo
McGraw Hill
1999
Kraus, John D.
McGraw Hill
2000
PERFIL DEL PROFESOR Especialidad y nivel académico requerido: Ingeniero en Electrónica, Ingeniero Mecánico, Maestro o especialista en Mecánica o carreras afines. Conocimientos Teorías de campos y ondas electromagnéticas
Experiencia profesional Docencia Laboral
Habilidades Manejo de grupo Manejo de PC y multimedia De análisis, síntesis e integración de información Expositora Para motivar al grupo Para planear la clase Creativa e innovadora
Actitudes Puntual Asistencia Tolerancia Autodidacta Responsable Respetuoso De servicio Líder Adaptación al cambio