Institución	Facultad de Cs. Físicas y Matemáticas
Disponible desde	Primavera 2004
Cursos Asociados	Otras realizaciones de este Curso
Objetivos	Comprender principios fundamentales y aplicar metodologías modernas de solución de campos electromagnéticos en situaciones prácticas de la ingeniería eléctrica, como base para estudios especializados, tanto teóricos como de diseño, en las áreas de potencia (aislaciones en equipo eléctrico, inducciones electromagnéticas), electrónica (aplicaciones a frecuencias altas) y telecomunicaciones (propagación, antenas y microondas). Específicos: a) Comprender los principios fundamentales de la teoría macroscópica de los campos electromagnéticos y los conceptos de potencia y energía electromagnética asociada. b) Conocer las leyes que gobiernan los campos eléctricos y magnéticos estáticos. Comprender y aplicar métodos de solución analíticos y numéricos de campos electrostáticos y magnetostáticos. c) Conocer la representación analítica de campos electromagnéticos variables en el tiempo. Comprender y aplicar métodos de solución analíticos y numéricos de campos cuasiestáticos, incluyendo el método particular de solución por teoría de circuitos. d) Conocer la representación como ondas, de los campos electromagnéticos variables en el tiempo y en el espacio. Comprender y aplicar métodos de solución de ondas planas en espacio libre y en medios disipativos. e) Conocer tipos de solución de ondas guiadas. Caracterizar las líneas de transmisión como medio de propagación de ondas. Conocer modos de propagación y calcular características de propagación en guías de onda rectangular, dieléctrica plana y dieléctrica cilíndrica. f) Comprender el mecanismo de radiación de energía mediante una estructura radiante línea delgada. Caracterizar antenas como fuentes puntuales. Comprender la propagación electromagnética en el espacio libre y sobre tierra plana. Caracterizar una adecuada transferencia de energía.
Descripción	1. Principios fundamentales. 4,0 hrs Leyes fundamentales. Relaciones de constitución. Condiciones de borde. Aplicaciones. 2. Campos estáticos 12,0 hrs Electrostática. Ecuación de Laplace. Solución analítica de la ecuación de Laplace. Método de separación de variables. Aplicaciones. Campos electrostáticos en materiales dieléctricos. Solución de la ecuación de Laplace por Métodos Numéricos: diferencias finitas, elementos finitos, simulación de cargas, elementos de contorno. Magnestostática, potencial magnético vectorial. Potencial magnético escalar. Ecuación de Laplace y ecuación de Poisson en magnetostática. Aplicación de métodos de resolución de la ecuación de Laplace y Poisson. 3. Campos variables en el tiempo. 8,0 hrs Resolución por serie. Campos cuasi estáticos. Relación con teoría de circuitos. Régimen sinusoidal permanente. Impedancia. Potencia y energía. Teorema de Poynting. Análisis mediante series de potencia en comportamiento de elementos de circuitos con la frecuencia 4. Ondas Planas 10,0 hrs Ecuaciones de Helmholtz. Ondas planas en el espacio libre. Ondas planas en medios disipativos. Reflexión y refracción de ondas Ecuación de difusión en medios conductores. Impedancia. Efecto pelicular. Aplicaciones. 5. Ondas guiadas 16,0 hrs Tipos de soluciones de onda: TEM, TE y TM. Campo en líneas de transmisión con pérdidas y sin pérdidas. Aplicaciones. Guías de onda: Planos paralelos, rectangular, dieléctrica cilíndrica. Modos de propagación. Características de propagación. Cálculo de atenuaciones. Flujo de potencia y energía. 6. Radiación electromagnética. 10,0 hrs Potencial electromagnético. Ecuación de onda no homogénea. Radiación de antenas elementales. Conceptos básicos. Propagación electromagnética en el espacio libre.
Metodología	El curso comprende clases expositivas por parte del Profesor y clases demostrativas para exhibición de aplicaciones electromagnéticas e instrumentos de medida de campos.
Evaluación	Se realizan tres controles y el examen, cuyo promedio define una nota de control con 66,66 % de ponderación en la nota final. El 33,33 % restante corresponde al promedio de ejercicios y tareas computacionales, un total de cinco en el semestre.
Horario	Cátedra: Lunes 10:10 a 12:00 hrs Viernes 10:10 a 12:00 hrs Auxiliar: Jueves 16:00 a 18:00 hrs
Programa del Curso	2003_2_EL32B.pdf
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