Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” de ICA Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Escuela Académico profesional de Ingeniería de Electrónica
Departamento de Electricidad y Electrónica SÍLABO INGENIERÍA ELECTROMAGNETICA I I. DATOS GENERALES: 1.1 Facultad 1.2 Escuela Académico Profesional 1.3 Departamento Académico 1.4 Semestre Académico 1.5 Código 1.6 Ciclo 1.7 Créditos 1.8 Horas Semanales 1.9 Pre-Requisitos 1.10 Profesor Responsable
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Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ingeniería de Electrónica Electricidad y electrónica 2012-I 1J305D Quinto 4 5Horas ( Teoria: 3H; Práticas: 2H) 1J304E José Luis Uculmana Matías Ing. Electrónico CIP 126924
1.11 Horario HORA/DIA 7:50 – 9:30am
MARTES Ingeniería Electromagnética I VEE1 P: 2H
Ingeniería Electromagnética I VEE1 T: 3H
7:50 –10:20am (*)
Clases en aulas
JUEVES
TEORIA: 3H
PRACTICA: 2H
II. SUMILLA: La Asignatura se ubica en el quinto ciclo de formación de la Escuela Académico Profesional de Ingeniería Electrónica. Es de Naturaleza Teórico práctica y brinda a los participantes los principios De la electrostática y electricidad bajo el marco conceptual del campo y potencial eléctrico, y su Aplicación tanto a conductores como a dieléctricos, a partir de métodos de cálculo de nivel Intermedio que incluye el operador nabla y a los teoremas de integración. El curso es requisito Para Ingeniería Electromagnética II y base para antenas, líneas de transmisión, Vía Satélite, entre Otros. Trata los temas de Ley de Coulomb, campo, potencial y flujo eléctrico. Dipolo eléctrico. Solución a la ecuación de Laplace. Solución a la Ecuación de Poisson en medios dieléctricos. Energía potencial electrostática. Energía potencial Electrostática. Corrientes eléctricas
III. OBJETIVOS: Al finalizar la asignatura el alumno será capaz de:
a) OBJETIVOS GENERALES 1.- Identifica, analiza y modela sistemas electrostáticos, con criterios de seguridad eléctrica en la producción industrial y uso comercial. 2.- Desarrolla estrategias de auto aprendizaje y actualización para asimilar los cambios y avances de la profesión.
b) OBJETIVOS ESPECIFICOS 1.
Entender los conceptos de campo y potencial eléctrico y su calculo a partir de distribuciones de carga que los generan, tanto en el vacio y en presencia de cuerpos conductores 2. Identificar y resolver problemas de valores en la frontera con conductores, Integrando la ecuación de Poisson o de Laplace, para una o dos dimensiones. 3.- Comprender la interacción de los campos eléctricos con la materia dieléctrica 4.- Formular el concepto de energía potencial eléctrica y su aplicación para el cálculo de fuerzas en un sistema electrostático. 5.- Definir corriente eléctrica, explicar las causas que lo originan y resolver circuito de corriente estacionaria en sus aspectos geométricos como problemas de valores en la frontera.
IV. CRONOGRAMA: SEMANA
FECHA
01
9 al 13 de Abril
02
16 al 20 de Abril
03
23 al 27 de Abril
04
30 de Abril al 4 de Mayo
05
7 al 11 de Mayo
06
14 al 18 de Mayo
07
21 al 25 de Mayo
08 09
10
11
CONTENIDO
Prueba de entrada Introducción al curso Sistemas de coordenadas Vector de Posición Equivalencia entre sistemas. Ley de Coulumb Aplicaciones de la ley de coulumb Operadores diferenciales Teoremas integrales Teorema de Gauss Teorema de Stokes Campo Eléctrico PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA Aplicaciones del Campo Eléctrico Potencial electrostático
PRIMER EXAMEN PARCIAL
Relación entre campo y potencial electrostático Ley de Gauss y aplicaciones 28 de Mayo al 1 de Junio Dipolo eléctrico Ecuación de Poisson 4 al 8 de Junio Condiciones de frontera Solución Ecuaciones de Laplace en coordenadas XY 11 al 15 de Junio Planteamiento de condiciones de Frontera. Método de solución SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA 18 al 22 de Junio Electrostática y dieléctricos
12
13 14
15 16 17
25 al 29 de Junio
Ley de Gauss en dieléctricos Desplazamiento Eléctrico Susceptibilidad Eléctrica 2 al 6 de Julio Corriente Eléctrica y Densidad de Corriente Resistividad y Conductividad 9 al 13 de Julio Aplicaciones densidad de corriente, resistividad y conductividad TERCERA PRACTICA CALIFICADA 16 al 20 de Julio SEGUNDO PARCIAL 23 al 27 de Julio FIESTAS PATRIAS 30 de Julio al 3 de Agosto EXAMEN SUSTITUTORIO 06 al 13 de Agosto EXAMEN APLAZADO
V. METODOLOGIA Para el cumplimiento de los objetivos, el desarrollo del curso se tiene la siguiente metodología y técnicas. Teoría : Método Inductivo – Deductivo, descripción Práctica : Explicativa y expositiva. La presente Asignatura consta de: Teoría : 03Horas Práctica : 02 Horas Las cuales se dictará la Teórica y la practica en las aulas del pabellón de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Aula: 208 Teoría y Practica
VI. MATERIAL DE ENSEÑANZA Para el desarrollo de la Asignatura plumones- pizarra, proyector multimedia para las clases en PPT, diapositivas impresas.
VII. SISTEMA DE EVALUACION: 7.1.De las notas: 7.1.1. Durante el desarrollo del curso se evaluarán cuatro prácticas calificadas. 7.1.2 La evaluación permanente será continua en cada clase asistencia, participación 7.2. Condiciones de 7.2.1. El alumno
Aprobación del curso: debe obtener 11 o más puntos como Promedio Final durante el Semestre Académico,
7.2.2.Se tomará asistencia en todas las clases programadas. 7.2.3. El 30% de inasistencias del total de clases programadas en el curso inhabilita al alumno para todos sus efectos. 7.2.4. Según el cuadro de evaluaciones corresponde, tipo de evaluación: A
Pr omedioFinal
3 * Promedio de Prácticas lab. 2 * Promedio Parciales Evaluación Permanente 6
VIII. CONTENIDO DEL CURSO Y DESARROLLO DEL SILABO POR SEMANAS: SEMANA 1: Clase 1:
Clase 2:
SEMANA 2: Clase 3: Clase 4:
SEMANA 3: Clase 5:
Clase 6:
SEMANA 4: Clase 7: Clase 8:
9 al 13 de Abril martes, 9 de Abril 1.1 Prueba de entrada 1.2 Introducción al curso jueves, 10 de Abril 2.1 Sistemas de coordenadas cartesianas 2.2 Sistemas de coordenadas cilíndricas 2.3 Sistemas de coordenadas esféricas 2.4 Vector de Posición 2.5 Equivalencia entre sistemas.
16 al 20 de Abril martes, 9 de Abril 3.1 Ley de Coulumb jueves, 10 de Abril 4.1 Aplicaciones de la ley de coulumb
23 al 27 de Abril martes, 9 de Abril 5.1 Operadores diferenciales 5.2 Gradiente, Divergencia, Rotacional jueves, 10 de Abril 6.1 Teoremas integrales 6.2 Teorema de Gauss 6.3 Teorema de Stokes
30 de Abril al 4 de Mayo martes, 9 de Abril 7.1 Campo Eléctrico jueves, 10 de Abril
8.1 PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA SEMANA 5: Clase 9: Clase 10:
7 al 11 de Mayo martes, 9 de Abril 9.1 Aplicaciones del Campo Eléctrico jueves, 10 de Abril 10.1 Potencial electrostático
SEMANA 6:
14 al 18 de Mayo PRIMER EXAMEN PARCIAL
SEMANA 7:
21 al 25 de Mayo
Clase 11: Clase 12:
SEMANA 8: Clase 13:
martes, 9 de Abril 11.1 Relación entre campo y potencial electrostático jueves, 10 de Abril 12.1 Ley de Gauss para Electrostática 12.2 Aplicaciones de la ley de Gauss
28 de Mayo al 1 de Junio martes, 9 de Abril 13.1 Dipolo eléctrico
Clase 14:
SEMANA 9: Clase 15:
Clase 16:
SEMANA 10: Clase 17: Clase 18:
jueves, 10 de Abril 14.1 Ley de Gauss y Ecuación de Poisson
4 al 8 de Junio martes, 9 de Abril 15.1 Condiciones de frontera unidimensionales 15.2 Condiciones de frontera bidimensionales jueves, 10 de Abril 16.1 Solución Ecuaciones de Laplace en coordenadas XY
11 al 15 de Junio martes, 9 de Abril 17.1 Planteamiento de condiciones de Frontera. Método de solución jueves, 10 de Abril
18.1 SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA SEMANA 11: Clase 19: Clase 20:
SEMANA 12: Clase 21:
Clase 22:
SEMANA 13: Clase 23:
Clase 24:
SEMANA 14: Clase 25: Clase 26:
18 al 22 de Junio martes, 9 de Abril 19.1 Electrostática y dieléctricos jueves, 10 de Abril 20.1 Densidad de carga superficial y volumétrica en dieléctricos
25 al 29 de Junio martes, 9 de Abril 21.1 Ley de Gauss en dieléctricos 21.2 Desplazamiento Eléctrico jueves, 10 de Abril 22.1 Susceptibilidad Eléctrica 22.2 Diferenciar las leyes electrostáticas en vacio con las leyes en dieléctricos
2 al 6 de Julio martes, 9 de Abril 23.1Corriente Eléctrica 23.2 Densidad de Corriente jueves, 10 de Abril 24.1 Resistividad 24.2 Conductividad
9 al 13 de Julio martes, 9 de Abril 24.1. Aplicaciones densidad de corriente, resistividad y conductividad jueves, 10 de Abril
26.1 TERCERA PRÁCTICA CALIFICADA SEMANA 15: SEMANA XX: SEMANA 16: SEMANA 17:
16 al 20 de Julio SEGUNDO PARCIAL 23 al 27 de Julio FERIADO 30 de Julio al 3 de Agosto EXAMEN SUSTITUTORIO 6 al 13 de Agosto
EXAMEN DE APLAZADO
IX. BIBLIOBRAFIA BASICA. (1) TALLEDO Arturo. “Teoría de campos electromagnéticos”, Ed. Ciencias, Lima, 1996. 379 pp (2) REITZ & MILFORD, “Fundamentos de la Teoría Electromagnética”, EdAdisson– Wesley Iberoamericana, 4ª Edición, 1996. 641 pp (3) EDMINISTER Joseph, “Teoría y Problemas de Electromagnetismo”. Ed McGraw-Hill Latinoamericana. (4).SADIKU Mathew, “Elementos de Electromagnetismo”. Ed Oxford, México,2003, 764 pp. (4) HAYT William. “Teoría Electromagnética”, Ed McGraw-Hill, 5ª Edi., 1992 (5) WANGSNESS Roald. “Campos Electromagnéticos”, Ed Limusa-Grupo Noriega Editores, México, 1994. 681 pp (6) ZAHN Markus, “Teoría Electromagnética”, Ed Interamericana, México D.F.1988, 720 pp
(7) CHENG D.K."Fundamentos de Electromagnetismo para Ingeniería", Ed.AddisonWesley Iberoamericana, 1997. 620 pp (8) SERWAY “Física” II, Ed McGraw-Hill, México, 1993, 820 pp ICA, 4 de Octubre del 2010
9 de abril de 2012
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Ing. Electrónico José Luis Uculmana Matías CIP 126924
