Cursos de Algebra y Cálculo del primer cuatrimestre y conocimientos sobre la dinámica de una partícula.

El objetivo del curso es que el estudiante se familiarice con los conceptos básicos del electromagnetismo. Dado que se trata de una asignatura de primer curso se espera que el estudiante desarrolle las competencias necesarias para la comprensión de conceptos abstractos por una combinación de clases teóricas, sesiones experimentales en los laboratorio y clases de problemas, sin olvidar el uso de las herramientas matemáticas. Para conseguir este objetivo, el estudiante debe de adquirir las siguientes competencias: - Disposición para el aprendizaje y comprensión de nuevos conceptos abstractos. - Comprender los modelos matemáticos que explican estos fenómenos. - Comprender y manejar el método científico. - Comprender y manejar el lenguaje científico. - Desarrollar técnicas y estrategias de razonamiento para la resolución de problemas. - Manejar de manera elemental dispositivos y sistemas de medida. - Interpretar y analizar datos experimentales. - Capacidad para buscar y analizar información de diferentes fuentes. - Capacidad para trabajar en grupo.

1 - La Ley de Coulomb 1.1 La Carga Eléctrica 1.2 La Ley de Coulomb. La Interacción electromagnética 1.3 Dimensiones y Unidades 1.4 El Principio de Superposición 2 - El Campo Eléctrico 2.1 Definición de Campo Eléctrico 2.2 El Campo Eléctrico creado por una carga punto 2.3 El Principio de Superposición 2.4 Las Líneas de Campo Eléctrico. Representaciones gráficas 2.5 Campo creado por distribuciones continuas de carga. Ejemplos 3 - La Ley de Gauss en el vacío 3.1 El Flujo del campo Eléctrico a través de una superficie 3.2 El Campo Eléctrico Creado por distintas distribuciones de carga 3.3 La Ley de Gauss 3.4 Aplicación de la Ley de Gauss: Cálculo de campos eléctricos 4 - El Potencial Eléctrico 4.1 Energía potencial electrostática de una carga punto 4.2 Potencial Eléctrico. Potencial creado por distintas distribuciones de carga 4.3 Campo y Potencial Eléctricos. Representación gráfica. Superficies Equipotenciales 4.4 Energía electrostática. Distribuciones discretas y continuas de carga 4.5 El dipolo Eléctrico. Aproximación dipolar. Efectos del campo sobre un dipolo 5 - El campo eléctrico en medios materiales: Conductores 5.1 Conductores y Aislantes 5.2 Conductores en Equilibrio Electrostático 5.3 Distribución de Carga en Conductores 5.4 Efecto Pantalla y Efecto punta 6 - El campo eléctrico en medios materiales: Dieléctricos. Ley de Gauss generalizada 6.1 Capacidad de un Condensador. Asociación de Condensadores 6.2 Energía Almacenada en un Condensador 6.3 Experimentos de Faraday con dieléctricos. Efecto sobre los parámetros del condensador 6.4 Polarización eléctrica de la materia. Vector P. Susceptibilidad eléctrica 6.5 Desplazamiento Eléctrico D. Ecuación constitutiva. Ley de Gauss generalizada 6.6 Las condiciones frontera entre dieléctricos 7 - Corriente Eléctrica 7.1 La Corriente Eléctrica: Intensidad y Densidad de Corriente. Ley de Ohm generalizada 7.2 Resistencia y Conductividad Eléctricas 7.3 Potencia disipada en un conductor. Ley de Joule: Forma diferencial 7.4 Fuerza Electromotriz (FEM) 8 - El Campo Magnético. Fuerzas magnéticas 8.1 El Campo Magnético 8.2 Fuerza de Lorentz. Movimiento de una Partícula Cargada en un Campo Magnético 8.3 Fuerza Magnética sobre una Corriente. Ley de Laplace 8.4 Momento dipolar magnético de un circuito 8.5 Acciones del campo magnético sobre un dipolo: Momento y Energía potencial magnética 9 - Fuentes del Campo Magnético 9.1 La Ley de Biot-Savart: Cálculo de campos magnéticos producidos por corrientes 9.2 Ley de Ampère. Aplicaciones al cálculo de campos magnéticos de corrientes de alta simetría 9.3 El campo magnético en medios materiales: Vector Imanación M. Vector H. Ecuación Constitutiva. 9.4 El campo magnético en medios materiales: Materiales Magnéticos. Introducción al Ferromagnetismo 9.5 Las condiciones en la frontera entre medios CAMPOS DEPENDIENTES DEL TIEMPO 10- Inducción Electromagnética 10.1 La Ley de Faraday. Experimentos de Faraday. Aplicaciones. Excepciones a la regla del flujo 10.2 FEM inducida por movimiento en el seno de un campo magnético 10.3 FEM inducida por variación temporal del campo magnético. Corrientes de Foucault 10.4 Autoinductancia e Inductancia Mutua 10.5 Energía Magnética. 11- Ley de Ampère- Maxwell. Ecuación de Continuidad 11.1 Corriente de Desplazamiento. Ley de Ampère-Maxwell 11.2 Ecuación de continuidad 11.3 Ecuaciones de Maxwell en forma integral 11.4 Estudio de los circuitos R+C+L 12 - Ondas Electromagnéticas 12.1 Ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnéticas. 12.2 Solución particular: onda plana monocromática. 12.3 Parámetros ondulatorios. Velocidades de fase y de grupo. Impedancia. Índice de refracción 12.4 Energía y potencia transportada por una onda EM. El vector de Poynting

- Clases magistrales, donde se explicarán los conceptos teóricos necesarios El profesor proporcionará con una semana de antelación la siguiente información: - breve descripción de los conceptos teóricos que se explicarán en la sesión. - una relación de los capítulos/secciones de los libros de texto proporcionados en la bibliografía y que hacen referencia a los conceptos que se explicarán en la sesión - Actividades en grupos (~40 estudiantes divididos en grupos de 2-3 personas) para resolución de problemas El objetivo de estas sesiones es desarrollar las siguientes destrezas: - Comprender el enunciado de un problema (por ejemplo, dibujando un esquema que resuma los datos principales del enunciado) - Identificar el fenómeno físico y las leyes físicas involucradas en el enunciado. - Desarrollar estrategias para la resolución del problema (por ejemplo, dividir el problema en pequeños "subproblemas") - Ser riguroso y cuidadoso en el uso de las matemáticas necesarias para la resolución del problema. - Ser capaz de analizar si el resultado obtenido es razonable (¿tiene sentido el resultado? ¿son consistentes las dimensiones de las magnitudes calculadas? - Realizar pequeños trabajos orientados a la búsqueda de información científica en diferentes fuentes (principalmente internet) - Sesiones de laboratorio (~ 24 estudiantes divididos en grupos de 2 personas) Las principales destrezas que se pretenden desarrollar en esta actividad son: - Comprender que la física es una ciencia experimental y que se pueden reproducir en el laboratorio las leyes que se presentan de manera teórica en las clases magistrales. - Utilizar instrumentación científica y aprender a ser cuidadoso en el manejo de instrumentos científicos. - Aprender a adquirir con cuidado y rigor datos experimentales - Aprender los fundamentos del tratamiento de datos experimentales - Escribir un informe que refleje los resultados del experimento realizado - Razonar de manera crítica la calidad de los resultados obtenidos(¿se ha conseguido el objetivo pretendido en el experimento?)