Se trata de familiarizar al alumno con las aplicaciones más comunes de las ecuaciones de Maxwell en los siguientes campos: problemas en campos estáticos, propagación de ondas electromagnéticas, generación de radiación electromagnética, teoría microscópica de los efectos electromagnéticos en la material y transformación del campo electromagnético entre sistemas inerciales (relatividad restringida). Esta asignatura es obligatoria en el 3er curso tanto para los estudiantes del Grado en Física, Grado en Ingeniería Electrónica y doble grado de Física e Ingeniería Electrónica.

Para seguir este curso es necesario contar con los siguientes conocimientos previos: conocer los fenómenos electromagnéticos que están recogidos en las ecuaciones de Maxwell, ecuaciones diferenciales, resolución de problemas de frontera, propagación de ondas mecánicas y conocimientos de la estructura atómica de la materia. Estos conocimientos se han adquirido durante el segundo curso de los grados de Física, Ingeniería Electrónica y Doble grado de Física e Ingeniería Electrónica en las asignaturas de Electromagnetismo I, Mecánica I y Estructura de la Materia.

Las COMPETENCIAS que deberá adquirir el alumno en este curso son:



-Adquirir los conocimientos necesarios para comprender con claridad los principios básicos del Electromagnetismo y sus aplicaciones.



-Saber plantear correctamente y aplicar las técnicas adecuadas para resolver problemas que involucren los principales conceptos del Electromagnetismo y sus aplicaciones.



-Saber exponer por escrito y oralmente problemas y cuestiones sobre Electromagnetismo para desarrollar destrezas en la comunicación científica.





Los RESULTADOS de aprendizaje de esta asignatura, es decir, los conocimientos y capacidades concretas que los alumnos deben adquirir a lo largo del curso son los siguientes:



- Resolución de problemas electrostáticos y magnetostáticos en dos dimensiones mediante separación de variables y mediante el método de las imágenes.



- Conocimiento de las leyes de propagación del campo electromagnético en dieléctricos y conductores y en la superficie de separación entre ellos.



- Resolución de problemas de propagación del campo EM en problemas sencillos de guías de onda rectangulares. Conocimiento de las propiedades de las cavidades resonantes rectangulares y obtención de las condiciones de resonancia.



- Conocimiento de los fundamentos de la radiación de ondas EM por cargas en movimiento, y en particular la radiación dipolar. Aplicación a la radiación por antenas y por átomos.



- Conocimiento de los mecanismos microscópicos de la polarización, la conducción eléctrica y la imanación en la materia, y de las ecuaciones macroscópicas que la describen. Resolución de problemas sencillos de propiedades eléctricas y magnéticas de la materia.



- Conocimiento de las propiedades de transformación de las cargas y corrientes, potenciales y campos en un cambio de sistema de referencia (formulación relativista del EM) y resolución de problemas sencillos de transformación de campos y potenciales

1.- Problemas de contorno en campos estáticos: las ecuaciones de Maxwell en el vacío y en medios continuos. Las ecuaciones de Poisson y Laplace. Soluciones de la ecuación de Laplace en dos dimensiones. El método de las imágenes. Problemas de contorno en magnetostática. Introducción a los métodos numéricos.



2.- Ondas electromagnéticas en medios ilimitados: Ondas planas monocromáticas en dieléctricos. Polarización. Energía y momento de las ondas EM. Ondas en conductores: índice de refracción complejo, efecto pelicular.



3.- Ondas electromagnéticas en medios limitados: Reflexión y refracción de la las ondas EM. Fórmulas de Fresnel. Propagación de ondas guiadas: guías de onda rectangulares, frecuencia de corte. Cavidades resonantes.



4.- Radiación de las ondas electromagnéticas: Potenciales retardados: regímenes cuasiestacionario y de radiación. Radiación dipolar eléctrica. Radiación dipolar magnética. Antenas.



5.- Teoría Electromagnética de la materia: Teoría microscópica de dieléctricos. Dependencia de la permitividad con la frecuencia, dispersión. Teoría microscópica del Magnetismo. Conducción en sólidos, superconductores.



6.- Relatividad y Electromagnetismo: La transformación de Lorentz, cuadrivectores y y tensores. El tensor campo electromagnético y las ecuaciones de Maxwell en forma covariante. Transformación del campo electromagnético.

Se utiliza una combinación de métodos docentes que incluye:



- Para el desarrollo de los contenidos teóricos, clases magistrales que se complementan con seminarios dedicados a la resolución de problemas



- Para el desarrollo de los contenidos prácticos, se proponen 2 problemas por tema para resolver en grupo. Se presentan los resultados por alguno de los grupos en clase en prácticas de aula.



Créditos ECTS: 6 (150 horas: 60 horas de aula y 90 horas de trabajo del alumno)

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 70
  • Trabajos en equipo (resolución de problemas, diseño de proyectos) (%): 30

EVALUACION



A) Exámenes (tanto parciales como final en convocatoria ordinaria o extraordinaria): 70% de la nota de la asignatura



B) Ejercicios para casa (obligatorios): 30% de la nota de la asignatura



-------------------------------------



EVALUACIÓN CONTINUA



Se realizarán 2 exámenes parciales (3 temas en cada uno)

- Se harán en horario lectivo

- Hay que aprobar el primer examen con nota >=4 para poder presentarse al segundo examen parcial



Nota de la asignatura EM-II:

Nota = 0,7 x Nota promedio exámenes parciales + 0,3 x Nota promedio ejercicios



********************



EVALUACIÓN FINAL



Si el alumno/a no aprueba o no se presenta a los exámenes parciales, la calificación de la asignatura se hace mediante calificación del Examen final (convocatoria ordinaria o extraordinaria) mas la nota promedio de los ejercicios para casa, usando la siguiente ponderación 70% examen final *30% nota promedio de los ejercicios para casa



Nota final de la asignatura EM-II:

Nota = 0,7 x Nota examen final + 0,3 x Nota promedio ejercicios



-------------------------------------



RENUNCIA



Si un alumno no se presenta al examen final, su calificación será de "No presentado".



-------------------------------------

Se mantiene el mismo criterio de la EVALUACIÓN FINAL en convocatoria ordinaria, es decir,

la calificación de la asignatura se hace mediante calificación del Examen final (convocatoria ordinaria o extraordinaria) mas la nota promedio de los ejercicios para casa, usando la siguiente ponderación 70% examen final *30% nota promedio de los ejercicios para casa



RENUNCIA



Si un alumno no se presenta al examen final, su calificación será de "No presentado".



-------------------------------------

Apuntes y problemas de la asignatura (página eGela del curso: https://egela.ehu.es)

Bibliografía básica

1) J.R. Reitz y, F.J. Milford y R.W. Christy, FUNDAMENTOS DE LA TEORIA ELECTROMAGNETICA, Addison-Wesley Iberoamericana, Delaware (1996)

2) P. Lorrain y D.R. Corson, CAMPOS Y ONDAS ELECTROMAGNETICOS, Selecciones Científicas, Madrid (1979)

3) D.J. Griffiths, INTRODUCTION TO ELECTRODYNAMICS, prentice-hall Inc. USA-1999

4) R.K. Wagness, CAMPOS ELECTROMAGNETICOS, Limusa, México DF (1983).

5) M.A. Plonus, ELECTROMAGNETISMO APLICADO, Reverté, Barcelona (1982).

Bibliografía de profundización

6.- ELECTRODINAMICA CLASICA, J.D. Jackson, ed. Alhambra Universidad, Madrid (1980).

Bibliografía de apoyo:

7.- MANUAL DE MATEMATICAS, I. Bronshtein y K. Semendiaev, Ed. Rubiños, Madrid (1993).

Revistas

Revista Española de Física

Direcciones web

http://www.sc.ehu.es/sbweb/ocw-fisica/elecmagnet/elecmagnet.xhtml
http://academicearth.org/courses/physics-ii-electricity-and-magnetism
http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/8-02Electricity-and-MagnetismSpring2002/CourseHome/