UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA Apuntes de PROFESOR: Héctor POSTAN AÑO 2011 UNIVERSIDA
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
Apuntes de
PROFESOR: Héctor POSTAN
AÑO 2011
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
Contenido
Ɛ
AÑO 2011
1
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
AÑO 2011
TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
2
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
CAPÍTULO I ECUACIONES DE MAXWELL LAS ECUACIONES DE CAMPO
ECUACIONES DE MAXWELL
ρ
AÑO 2011
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
( ) ( )
( )
ρ
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
( )
∫
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( )
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( )
ρ
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∫
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(
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
)
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)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
∫
(
(
( (
INGENIERÍA ELÉCTRICA
)
)
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)
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
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)
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( ) ( )
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(
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∫
(
(
)
∫
(
)
)
)
(
)
)
(
(
)
∫
(
)
(
(
∫
)
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∫(
(
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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∫
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
∫
(
)
(
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∫
∫
(
(
∮
∮
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
)
(
∫
)
)
(
(
)
) (
)
PROPIEDADES MACROSCÓPICAS DE LA MATERIA ɛ
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
( )
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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(
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
( )
(
(
∫
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
)
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∫
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
)
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
CAPÍTULO II: LOS POTENCIALES ELECTROMAGNÉTICOS
()
( )
( )
( )
( ) (
)
( )
( )
(
)
(
)
( )
( ) ( )
( )
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
( )
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)
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( (
(
y
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)
)
)
⟹
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
)
(18) (
)
(19)
є
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
∮
(
( )
)
( )
(
)
( )
Fig. 2a.-Por la condición de contorno normal.
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
∮
( ) ρ
( ) ρ
(
∫
)
∫
( )
( )
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(
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
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)
( )
( )
(
(
[
)
(
)
(
∫
∫
(
AÑO 2011
(
)]
(
(
)
)
(
∫
)
(
)
)
(
)
)
)
(
)
(
)
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(
(
)
)
(
(
)
(
AÑO 2011
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
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(
)
(
)
(
)
(
(
)
(
)
)
(
)
)
(
(
)
)
)
(
)
(
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
CAPÍTULO III: EL CAMPO ELECTROSTÁTICO
(I)
( )
( )
( )
( )
AÑO 2011
(
(
)
)
(
)
∫
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
( )
(
)
)
(
( )
( )
( )
( )
( )
(
(
AÑO 2011
)
(
)
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
(
)
INGENIERÍA ELÉCTRICA
)
(
)
(
)
(
(
(
(
AÑO 2011
)
)
(
) ∫
)
(
)
)
(
)
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∫
(
∫
)
∫
(
(
(
)
(
(
(
AÑO 2011
)
)
(
)
)
)
(
∫
(
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
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)
)
)
(
(
)
)
(
(
)
)
(
)
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
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(
(
∫
(
)
(
)
(
)
)
)
(
)
∫
AÑO 2011
(
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
(
)
)
CÁLCULO DEL CAMPO DE LA DISTRIBUCIÓN DE CARGA
ψ ∫
(
(
)
∫ (
)
( )
)
( )
( )
∫
∫
∫ (
AÑO 2011
)
∫
∫
( )
( )
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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∫
∫
∫ (
)
∫
( )
∫ (
)
( )
( (
)
(
)
(
√(
(
∫
AÑO 2011
)
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(
)
)
(
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( )
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∫ [
( )]
∫[
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∫[
( )]
(
)
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[
( )]
(
∫
̅
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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)
∫
̅̅̅
(
̅̅̅̅
̅
) (
(
)
(
)
(
AÑO 2011
∫
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∫[
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∫[
(
)
( )]
( )]
∫
(
(
)(
(
(
)(
)(
)
)
)
)
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√[
( )] (
(
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
)
(
)
)
∫
(
)
√[
(
( )]
)
( )
(
∫
∫(
AÑO 2011
)
∮(
)
)
(
)
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( (
)
(
)
) (
)
(
)
(
)
(
) )
) ( )
(
(
) √(
(
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
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( )
(
)
) (
)
(
)
ρ
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(
(
)
(
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
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)
)
(
( )
(
)
∫ (
(
)
∫
)
)
) ( )
) ( )
(
(
( )
(
(
)
)
(
)
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
| | |
|∫
( )
( )|
(
|
(
∫
∫
|∫
(
( )
)
)
(
)
)
|
∫
(
)
(
)
ρ
AÑO 2011
ρ
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
∫
∫
( (
AÑO 2011
)
(
)
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
∫
ENERGÍA ELECTROSTÁTICA
( )
∫
( )
∫
AÑO 2011
[ ( )
( )]
( )
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
( )
(
(
)
INGENIERÍA ELÉCTRICA
( )
)
∫
( )
( )
( )
(
)
(
(
AÑO 2011
)
(
( )
)
)
( )
(
)
(
)
41
∑∑
∑
∑
(
∑
(
∫
∫
(
∫
∫(
∫(
)
(
)
(
)
)
∫
)
)
)
(
AÑO 2011
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
)
(
)
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∫
∫
(
∫
(
(
)
(
)
(
)
)
(
∫
∫
∫
∫
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AÑO 2011
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
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(
(
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(
)
)
)
(
)
(
(
(
)
)
)
)
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
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∑∫
(
)
∑ ∫
(
AÑO 2011
)
(
(
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(
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(
∫
∫
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
)
∫
(
)
(
∫
)
)
( (
∫
(
)
)
)
(
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
∫ ∫
(
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∫
(
)
(
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)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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(
∫
(
)
(
∫ (
)
∫
∫ (
(
∫
)(
)
∫
(
(
)
)
)
)
)
(
) (
∫ (
AÑO 2011
)
(
)
)
47
∫
∫
(
(
∫
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(
(
)
)
[
(
[
∫
∫
∫ (
)]
(
∫
(
∫
(
)]
(
∫
(
)
(
(
∫ (
(
)
)
)
∑
∫
∫ (
AÑO 2011
)
) (
)
)
∫
∫ (
∫
(
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
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)
)
)
(
)
)
)
)
(
)
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AÑO 2011
TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
CAPÍTULO IV: EL CAMPO MAGNETOESTÁTICO
()
( )
( )
AÑO 2011
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
∫
∫
INGENIERÍA ELÉCTRICA
( )
( )
( )
( )
( )
AÑO 2011
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
( )
(
) ( )
∫
AÑO 2011
∫
( )
( )
( )
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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( )
(
)
(
(
(
)
)
(
)
(
)
)
(
[(
AÑO 2011
)
(
)
( )
)
(
(
(
) ]
)
(
)
(
)
)
53
(
)
∫
(
)
√(
(
∫
(
∫ (
)
)
(
∫
(
)
(
∫
)
(
(
)
)
)
(
)
)
)
(
)
( )
(
AÑO 2011
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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)
∫(
)
( )
( )
(
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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(
)
(
( )
)
( )
( )
(
)
CÁLCULO DEL CAMPO DE DISTRIBUCIÓN CORRIENTE
(
(
)
( √(
)
(
)
(
)
(
)
∫ (
)
∫ (
(
)
( )
) ( )
( )
)
)
(
AÑO 2011
∫ (
)
)
( )
∫ (
)
( )
( )
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
( )
( )
∫
∫
( )
( )
(
(
)
∫
)
(
[
)
(
)
∫
[
(
]
(
)
∫
(
)
(
)
]
)
(
AÑO 2011
( )
( )
(
)
(
)
)
∫ (
)
( )
(
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
(
)
∫
)
(
∫
(
INGENIERÍA ELÉCTRICA
)
(
)
)
( )
AÑO 2011
(
)
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(
(
√
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
)
)
√
(
( ))
(
(
)
)
( ))
(
√
(
(
)
)
∮ ( (
( )
)
(
)
(
)
(
)
)
FLUJO DE ENERGÍA
AÑO 2011
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∫
∫
( )
()
( )
( )
( )
( )
( )
(
(
∫ (
AÑO 2011
)
)
( )
)
∫
( )
∫ (
)
( )
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
∫
∫
)
( )
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∫
∫ (
( )
)
(
( )
)(
)
∫
∮
AÑO 2011
60
(
)
(
(
)
∫(
)
(
)
∫(
AÑO 2011
(
)
∫ (
)
)
(
(
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
)
)
)
(
(
)
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
∫(
AÑO 2011
)
(
INGENIERÍA ELÉCTRICA
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
INGENIERÍA ELÉCTRICA
CAPITULO V
( )
ρ
() ( )
( ) ( )
ζ
ζ
( )
AÑO 2011
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
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(
( )
)
(
)
(
)
( )
( ( )
() ( )
AÑO 2011
INGENIERÍA ELÉCTRICA
(
) )
( ) ( )
64
( )
(
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
)
(
)
(
)
( )
( (
)
)
(
(
)
(
(
(
)
)
(
)
)
(
)
)
(
AÑO 2011
)
(
(
)
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
(
)
( )
INGENIERÍA ELÉCTRICA
( )
)
( )
(
(
AÑO 2011
(
)
(
)
)
( )
)
66
(
AÑO 2011
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
)
(
)
67
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
)
(
√
(
√
(
√
AÑO 2011
)
(
√
)
)
(
√
)
(
)
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
)
√
AÑO 2011
(
√
INGENIERÍA ELÉCTRICA
)
√
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(
√
(
AÑO 2011
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
)
√
)
(
)
70
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
[
[
(√
)]
[
(√
)]
(√
)]
(
√ √
AÑO 2011
(
INGENIERÍA ELÉCTRICA
)
) √
71
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
√
√
√
√
√
√
√ (
(
√
√
)
(
√
(
√
√
AÑO 2011
)
)
)
72
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
√ √ (
)
(
)
√
AÑO 2011
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
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(
(
)
)
(
(
)
)
(
) (
( )
( )
(
(
AÑO 2011
)
)
)
74
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL CONCORDIA
TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
INGENIERÍA ELÉCTRICA
)
(
)
MÉTODO DE SEPARACIÓN DE VARIABLES
( )
(
)
{
AÑO 2011
(
( (
) )
( ) ( )
)
( )
( )
75
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TEORÍA DE LOS CAMPOS
(
)
(
(
)
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
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