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Programa de Estudios de Electricidad Magnetismo y Optica
(2012)
Universidad: Universidad Nacional de Tucuman
Facultad: Ciencias Exactas y Tecnologia
Profesor: Pedro Brito Patricia Cáceres
Cap. 1 : Interacciones Electrostáticas
Semanas Interacciones fundamentales en el universo. Medio material y partículas elementales.
Átomos y moléculas. Electromagnetismo: rol del Electrón. Interacción electrostática. Ley de
1 y 2 Coulomb. Trabajo y Energía potencial eléctrica. Energía para la formación de un sistema de
cargas puntuales discretas. Semejanzas y diferencias entre las interacciones eléctrica y
gravitatoria. Ejercicios y problemas.
Cap. 2 : El campo y potencial eléctrico
Semanas Potencial y campo electrostático de una carga puntual. Flujo de campo eléctrico. Ley de
Gauss. Diferencia de potencial electrostático. Relación entre campo y potencial eléctrico.
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Superficies equipotenciales. Modelo atómico de Bohr, estados energéticos. Tipos de
distribuciones de carga. Distribuciones discretas: N cargas puntuales. Distribuciones continuas:
lineal, superficial y volumétrica. Aplicaciones en ingeniería. Ejercicios y problemas.
Cap. 3: Flujo eléctrico, capacidad y densidad de energía
Flujo eléctrico y Ley de Gauss para una carga puntual. Extensión a N cargas puntuales y a
Semanas distribuciones continuas. Cálculo de campo a partir de la ley de Gauss. Potencial y campo
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eléctrico de una esfera metálica cargada. Conductor metálico: modelo de electrón libre.
Fenómeno de inducción electrostática: cargas inducidas en un medio conductor. Capacidad
eléctrica. Condensador. Energía del condensador. Densidad de energía potencial eléctrica.
Dieléctrico: propiedades. Polarización eléctrica. Vector desplazamiento. Ley de Gauss en
dieléctricos. Aplicaciones en ingeniería. Ejercicios y problemas.
Cap. 4: Corriente eléctrica y circuitos de cc
Semanas Corriente eléctrica. Corriente eléctrica asociada a una carga en movimiento. Corriente eléctrica
en un conductor metálico. Corriente en un electrolito. Resistencia eléctrica. Modelo de Drude.
Potencia eléctrica. Ley de Ohm. Circuitos resistivos puros. Conexión de resistencias: serie,
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paralelo, mixta. Reglas de Kirchhoff. Método de las mallas y de los nodos. Conexiones de
condensadores: serie, paralelo y mixta. Circuitos RC de cc: carga y descarga de un
condensador. Constante de tiempo. Aplicaciones en ingeniería. Ejercicios y problemas.
Cap. 5: Interacción magnética y campo magnético
Semanas Fuerza magnética. Campo magnético. Leyes de Biot-Savart. Campo magnético creado por una
carga en movimiento. Flujo de campo magnético. Ley de Gauss. Campo magnético creado por
corrientes. Ley de Ampere. Cálculo de campo a partir de la ley de Ampere. Energía
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magnética. Densidad de energía magnética. Momento magnético. Cupla magnética. Motor
eléctrico. Fuerza de Lorentz. Movimiento de cargas en campos eléctricos y/o magnéticos.
Aplicaciones en ingeniería. Ejercicios y problemas.
Cap. 6 : Inducción electromagnética
Semanas Ley de inducción de Faraday. Campo eléctrico no lineal. Fuerza electromotriz (fem). Generación
de una fem: diversos procedimientos. Inducción e inducción mutua: coeficientes de inducción.
Generador eléctrico. Transformador. Inductancia. Conexiones Serie y
10 y 11
Paralelo. Baterías y Fuentes de corriente continua. Circuitos Serie RC y RL. Régimen
Transitorio. Energía disipada y energía almacenada. Aplicaciones en ingeniería. Ejercicios y
problemas.
Cap. 7: Materiales magnéticos y superconductores
Semanas Dipolo magnético atómico: contribución orbital y de spin. Diamagnetismo: características y
modelo. Paramagnetismo: características y modelo. Ferromagnetismo: características y modelo.
12 y 13 Superconductor. Tipos de superconductor: características y modelos fenomenológicos.
Aplicaciones en ingeniería de materiales magnéticos y superconductores: generador eléctrico,
transformador, medidores de diversos tipos y aplicaciones. Ejercicios y problemas.
Semanas Cap. 8: Circuitos Eléctricos de c.a.
14 y 15 Tensión alterna: características, valor eficaz, etc.. Circuitos resonantes. Circuito RLC con y sin
fuente de tensión. Resonancia. Amortiguamiento. Energía disipada y almacenada. Aplicaciones
en ingeniería. Ejercicios y problemas.