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Electromagnetismo 2ª Edición Teoría y problemas

Jesús Fraile Mora; Jesús Fraile Ardanuy

Páginas: 574

Fecha: 2022

ISBN: 978-84-1903-402-1

Precio: 45,00 € IVA incluido  

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En esta Segunda Edición, se han modificado algunos epígrafes del texto, se han corregido algunas erratas que se habían detectado en la edición anterior y se han mejorado un gran número de figuras. El propósito de esta obra es que siga sirviendo de referencia en los cursos de Electromagnetismo, como materia fundamental que se imparte con diferentes nombres en las diversas Escuelas de Ingeniería y en las Facultades de Ciencias.

El libro está dividido en siete capítulos que abarcan los principales temas de la teoría electromagnética, a saber: Electrostática, Magnetostática, Corriente eléctrica, Inducción magnética, Ecuaciones de Maxwell, Ondas electromagnéticas y Líneas de transmisión. El libro incluye además tres apéndices: en el primero se hace un estudio resumido del Análisis Vectorial, el segundo está dedicado a la Relatividad y a las Ecuaciones de Maxwell y el tercero explica el desarrollo histórico del Electromagnetismo.

Los capítulos comienzan con una exposición teórica, que repasa los conceptos fundamentales a los que se dedica el capítulo. Cada definición viene acompañada con uno o varios ejemplos de aplicación, explicados con detalle, para ilustrar y reforzar los conceptos pertinentes. A continuación hay una sección de problemas resueltos cuya complejidad va aumentando de una forma progresiva y finalmente se incluye una sección de problemas propuestos en los que únicamente se proporciona la respuesta final, para que el estudiante compruebe su nivel de conocimientos.

La metodología de explicación utilizada en los resúmenes teóricos que se incluyen en cada capítulo, ha sido el inductivo, porque es opinión de los autores que se adapta mejor a un público más amplio, ya que sigue un desarrollo más cercano al histórico, partiendo de las teorías o experiencias particulares hasta llegar a las teorías generales.

CONTENIDO

1. Campo electrostático en el vacío.
1.1. Carga eléctrica
1.2. Ley de Coulomb
1.3. Campo eléctrico.
1.4. Teorema de Gauss.
1.5. Potencial electrostático.
1.6. Conductores en electrostática
Problemas resueltos.
Problemas suplementarios

2. Dieléctricos, capacidad y energía electrostática
2.1. Materiales dieléctricos
2.2. Condiciones de contorno en electrostática.
2.3. Ecuaciones de Poisson y Laplace
2.4. Condensadores y capacidad
2.5. Energía electrostática.
2.6. Fuerzas y pares en electrostática
Problemas resueltos.
Problemas suplementarios

3. Condiciones de contorno en electrostática.
3.1 Introducción
3.2. Ecuación de Laplace en coordenadas cartesianas
3.3. Ecuación de Laplace en coordenadas cilíndricas
3.4. Ecuación de Laplace en coordenadas esféricas.
3.5. Transformación conforme en electrostática
3.5.1. Funciones analíticas.
3.5.2. Ecuación de Laplace
3.5.3. Transformación conforme
3.5.4. Integral de Poisson para el semiplano y el círculo
 
Problemas resueltos.
Problemas suplementarios

4. Corriente eléctrica y magnetostática.
4.1. Corriente eléctrica.
4.2. Ley de Ohm. Resistencia eléctrica.
4.3. Generador de fuerza electromotriz.
4.4. Potencia disipada en una resistencia. Ley de Joule
4.5. Fuerza de Lorentz.
4.6. Ley de Biot y Savart.
4.7. Divergencia y rotacional de B. Ley de Ampère.
4.8. Potencial vector magnético
4.9. Materiales magnéticos
4.10. Condiciones de contorno en magnetostática
Problemas resueltos.
Problemas suplementarios

5. Ley de Faraday y energía magnética.
5.1. Ley de inducción de Faraday.
5.2. Coeficientes de autoinducción y de inducción mutua
5.3. Energía y fuerza magnética
Problemas resueltos.
Problemas suplementarios

6. Ecuaciones de Maxwell y ondas electromagnéticas
6.1. Corriente de desplazamiento.
6.2. Campo general electromagnético y ecuaciones de Maxwell.
6.3. Forma integral de las ecuaciones de Maxwell
6.4. Condiciones de contorno
6.4.1. Componentes normales
6.4.2. Componentes tangenciales
6.4.3. Condiciones de contorno para materiales dieléctricos y magnéticos
6.4.4. Condiciones de contorno en buenos conductores
6.5. Campos electromagnéticos sinusoidales
6.6. Forma compleja de las ecuaciones de Maxwell
6.7. Balance energético en el campo electromagnético. Teorema de Poynting
6.8. Ondas electromagnéticas
6.9. Ondas electromagnéticas planas en medios materiales.
6.9.1. Ondas electromagnéticas planas en medios dieléctricos sin pérdidas
6.9.2. Ondas electromagnéticas planas en un medio dieléctrico con pérdidas
6.9.3. Ondas electromagnéticas planas en un medio conductor.
6.9.4. Resistencia superficial de un prisma conductor
6.10. Reflexión y transmisión de ondas electromagnéticas
6.10.1. Característica de la onda incidente Ei, Hi
6.10.2. Característica de la onda reflejada Er, Hr
6.10.3. Característica de la onda transmitida Et, Ht
6.10.4. Relación entre los campos de ambos medios.
6.11. Incidencia oblicua de ondas planas
Problemas resueltos.
Problemas suplementarios

7. Líneas de trasmisión
7.1. Parámetros de las líneas de transmisión.
7.1.1. Resistencia de una línea coaxial.
7.1.2. Inductancia de una línea coaxial.
7.1.3. Capacidad de una línea coaxial
7.1.4. Conductancia de una línea coaxial
7.2. Ecuaciones de las líneas de transmisión
7.2.1. Líneas sin pérdidas.
7.2.2. Líneas sin distorsión
7.3. Líneas de transmisión finitas.
7.3.1. Coeficiente de reflexión de la carga en las líneas de transmisión finitas.
7.3.2. Impedancias en las líneas de transmisión finitas.
7.4. Líneas de transmisión sin pérdidas
7.4.1. Líneas en circuito abierto y en cortocircuito.
7.4.2. Caracterización de una línea de transmisión por medidas de impedancias en la entrada.
7.4.3. Líneas de longitudes especiales
7.5 Flujo de potencia en una línea de transmisión
Problemas resueltos.
Problemas suplementarios

Apéndice 1. Análisis vectorial.
A.1.1. Introducción.
A.1.2. Operaciones con vectores.
A.1.3. Sistemas de coordenadas ortogonales.
A.1.4. Funciones integrales.
A.1.5. Funciones diferenciales.
A.1.6. Teoremas integrales
A.1.7. Identidades vectoriales.
Apéndice 2. Relatividad y ecuaciones de Maxwell
A.2.1. Sistemas de referencia. Transformación galileana.
A.2.2. Transformación de Lorentz.
A.2.3. La naturaleza relativa de los campos eléctricos y magnéticos

Apéndice 3. Electromagnetismo. Aspectos históricos
A.3.1. Los inicios de la electricidad y el magnetismo
A.3.2. La pila eléctrica. Experimentos de electrólisis
A.3.3. El electromagnetismo.
A.3.4. Los circuitos eléctricos
A.3.5. La ley de inducción electromagnética de Faraday.
A.3.6. Contribuciones matemáticas al magnetismo
A.3.7. La teoría del campo electromagnético de Maxwell
A.3.8. Hertz y el descubrimiento de las ondas electromagnéticas.
A.3.9. La telegrafía sin hilos y el inicio de la radio
A.3.10. El progreso de la electrónica y las comunicaciones


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