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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÈRICA) FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA E.A.P. INGENIERÍA DE ELECTRONICA Av. Venezuela s/n - Lima, Perú Teléfono: 6197000 anexo 4203 Fax: 4209

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SYLLABUS DESCRIPCION DEL CURSO Escuela Académico Profesional Nombre del Curso

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Código Número de Créditos Ciclo Carácter del Curso Horas de Clase Semanales Duración Pre-requisito

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SUMILLA:

Ingeniería Electrónica. TEORIA DE CAMPOS ELECTROMAGNETICOS 191052. 5. Quinto. Obligatorio. 04 (T) y 02 (P). 17 semanas. Física III, Funciones Analíticas y Epistemología.

En esta asignatura se desarrollan tópicos relacionados con la ley de Coulomb, potencial y flujo eléctrico, dipolo eléctrico, las soluciones de las ecuaciones de Laplace, solución de la ecuación de Poisson, solución de la ecuación de Laplace en medios dieléctricos, potencial vectorial magnético, energía magnética. Propiedades electromagnéticas de super conductores. Campos y ondas, ecuaciones de Maxwell, propagación de ondas electromagnéticas. Reflexión y refracción, guías de ondas, cavidades resonantes y dispersión óptica en los materiales.

COMPETENCIAS: Aplica leyes de la electricidad y magnetismo para el análisis de situaciones y solución de problemas del contexto real, tanto en cursos de nivel superior de su carrera como en su actividad profesional, valorando sus aportes al desarrollo de la tecnología OBJETIVO:

Comprender y explicar las propiedades eléctricas de los cuerpos y su interacción con la materia, los métodos de calculo de configuraciones de cuerpos cargados, el campo magnético y su explicación mediante las leyes de Maxwell. CONTENIDO TEMATICO: Primera Semana:

INTRODUCCIÓN Funciones escalares y vectoriales. Operaciones con vectores. Sistemas de coordenadas ortogonales. Gradiente, divergencia y rotacional. Laplaciano escalar y vectorial. Teoremas de Stokes, de Green, de la divergencia y del rotacional. Teorema de Helmholtz.

Segunda Semana:

ECUACIONES DE MAXWELL. Vectores del campo electromagnético. Parámetros. Formas diferencial e integral de las ecuaciones de Maxwell. Flujos eléctrico y magnético. Fuerza electromotriz. Corriente de desplazamiento. Ecuación de continuidad. Polarización y magnetización. Condiciones de contorno del campo EM.

Tercera Semana:

ELECTROSTÁTICA EN EL VACÍO

Formas diferencial e integral de las ecuaciones para la electrostática en el vacío. Campo y potencial electrostático. Trabajo. Energía electrostática. Ecuación de Laplace. Imágenes electrostáticas. Capacitores. Ecuación de Poisson. Cuarta Semana:

ELECTROSTÁTICA EN DIELÉCTRICOS Ecuaciones para la electrostática en dieléctricos: formas diferencial e integral. Condiciones de contorno. Polarización. Densidades de carga de polarización. Campo, potencial y energía. Ecuación de Laplace. Imágenes electrostáticas. Capacitores. Ecuación de Poisson.

Quinta Semana:

CORRIENTE DE CONDUCCIÓN Corriente y densidad de corriente. Principio de conservación de la carga. Conductividad y resistividad. Ley de Ohm. Efecto Joule. Fuerza electromotriz. Ecuación fundamental del análisis de circuitos. Circuitos. Conducción estacionaria en medios sin fuentes de fem.

Sexta Semana:

MAGNETOSTATICA EN EL VACÍO Formas diferencial e integral de las ecuaciones para la magnetostática en el vacío. Potencial vectorial. Ley de Biot-Savart. Potencial escalar magnético. Ecuación de Laplace para el potencial escalar magnético.

Séptima semana:

MAGNETOSTATICA EN MEDIOS MAGNÉTICOS Ecuaciones para la magnetostática en medios magnéticos: formas diferencial e integral. Condiciones de contorno. Magnetización. Densidades de corriente de magnetización y polo magnético. Energía magnética. Campo en materiales magnéticos sin corriente.

Octava Semana:

Examen Parcial.

Novena Semana:

INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA Ley de Faraday. Fuerza electromotriz y flujo magnético. Inductancia e inductores. Inductancia mutua. Energía magnética. Inductancias en serie y paralelo. Circuitos.

Décima Semana:

ELECTRODINÁMICA EN MEDIOS SIN PÉRDIDAS Ecuaciones de Maxwell y condiciones de contorno. Ecuaciones de D’Alambert para E, H, A y U. Ecuación de onda en ausencia de cargas libres, corrientes y fuerzas exteriores. Ecuación homogénea de Helmholtz. Forma compleja de las ecuaciones de Maxwell y de Helmholtz. Onda plana monocromática en un dieléctrico perfecto. Impedancia de onda. Vector de Poynting y balance de energía. Teorema de Poynting. Polarización de ondas planas.

Décima Primera Semana:

REFLEXIÓN Y TRANSMISIÓN EN INTERFACES DIELÉCTRICAS Reflexión y transmisión en interfaces planas de dieléctricos sin pérdidas. Incidencia normal. Coeficientes de reflexión y transmisión. Materiales ópticamente transparentes: índice de refracción. Incidencia oblicua. Reflexión y transmisión cuando E es paralelo y perpendicular al plano de incidencia. Ecuaciones de Fresnel. Reflexión total. Ley de Brewster. Reflexión interna total.

Décima Segunda Semana:

ELECTRODINÁMICA EN MEDIOS CON PÉRDIDAS Remanencia de la polarización y la magnetización. Forma compleja de las ecuaciones de Maxwell y Helmholtz para las amplitudes complejas de E, H,

Décima Sexta Semana:

A y U. Ondas planas en medios absorbentes. Polarización de ondas en medios con pérdidas. ONDAS EN CONDUCTORES Ecuaciones de campo en un medio conductor. Ondas planas en un medio conductor. Distribución de corrientes en conductores: efecto pelicular. Reflexión en una superficie metálica: incidencia normal. Refracción en superficies metálicas. GUÍAS DE ONDA Y CAVIDADES RESONANTES Propagación de ondas entre placas conductoras. Ondas TEM, TE y TM. Transmisión de señales. Ondas guiadas. Guía de onda rectangular: ondas TE y TM. Resonador de cavidad. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN Ecuaciones de las líneas de transmisión. Parámetros. Ondas en líneas de transmisión finita e infinita. El diagrama de Smith. Acoplo de impedancias en líneas. Radiación de un dipolo hertziano. Vectores de Hertz. Antenas lineales. Examen Final.

Décima Séptima Semana:

Examen Sustitutorio.

Décima Tercera Semana:

Décima Cuarta Semana:

Décima Quinta Semana:

EVALUACION : ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE EVALUADAS

N° 1 2 4

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE EVALUADAS Examen parcial (EP) Examen Final (EF) Participación activa en clase y Seminario (PAC)

PESO (%) 40% 40% 20% 100%

CÁLCULO DEL PROMEDIO FINAL PROMEDIO FINAL = (EP)x0.40 + (EF)x0.40 + (PAC)x0.20 Se tomará un examen sustitutorio (todo el curso) que reemplazará a EP o EF BIBLIOGRAFIA 1. 2. 3. 4. 5. 6.

David K. Cheng; Fundamentos de Electromagnetismo para Ingeniería. Addison Wesley.1997 Fiodorov N.N; Fundamentos de Electrodinámica. MIR. 1982. Popovic N.B. Introductory Engineering Electromagnetics. Adisson Wesley. 1971. Moon P.;. Spencer D.E.; Foundations of Electrodynamics. Van Nostrand. 1970. Nathan Ida, Joao P.A. Bastos; Electromagnetics and calculation of fields; Springer; 1997. Rajeev Bansal; Fundamentals of Engineering Electromagnetics; CRC_Taylor & Francis; 2006