Perfilado de sección

  • Introducción general a la asignatura Física II – Electromagnetismo

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    La asignatura Física II – Electromagnetismo se inscribe dentro del componente de formación en ciencias básicas definido para los programas de ingeniería, de acuerdo con el Decreto 792 de 2001. Su propósito fundamental es proporcionar al estudiante los conceptos, leyes y modelos físicos que sustentan el desarrollo de las aplicaciones tecnológicas propias de la Ingeniería Electrónica.

    La física del electromagnetismo constituye uno de los pilares centrales de estas disciplinas, ya que las leyes que gobiernan los fenómenos eléctricos y magnéticos determinan el comportamiento de los circuitos eléctricos, de los componentes electrónicos y de los sistemas que se construyen a partir de ellos. El análisis y diseño de dispositivos tales como resistencias, capacitores, inductores, semiconductores y sistemas de potencia se fundamentan directamente en principios electromagnéticos bien establecidos.

    De igual forma, el electromagnetismo proporciona el marco teórico para la generación, propagación y recepción de ondas electromagnéticas, haciendo posible el funcionamiento de los sistemas modernos de comunicaciones, tales como la radio, la televisión, la telefonía móvil, las comunicaciones satelitales y las redes inalámbricas. En este sentido, el electromagnetismo no solo explica el funcionamiento de tecnologías existentes, sino que constituye la base sobre la cual se desarrollan nuevas soluciones de ingeniería.

    El comportamiento clásico de los fenómenos electromagnéticos se encuentra descrito de manera unificada por las ecuaciones de Maxwell, las cuales representan uno de los logros más importantes de la física. Estas ecuaciones gobiernan aquellos fenómenos en los que se mantiene una relación causal bien definida entre campos, cargas y corrientes, y establecen las bases conceptuales tanto para el análisis de circuitos como para la comprensión de la propagación de ondas electromagnéticas. Además, estas leyes clásicas constituyen el punto de partida para el desarrollo de teorías más avanzadas, incluyendo la descripción cuántica de los fenómenos electromagnéticos.

    A lo largo del curso de Física II, se abordarán de manera progresiva los principios fundamentales del electromagnetismo, enfatizando la comprensión conceptual de los fenómenos, su formulación matemática y su relación directa con aplicaciones de interés en la ingeniería. De esta manera, la asignatura busca sentar las bases físicas sobre las cuales se construyen gran parte de las soluciones tecnológicas en los campos de la ingeniería eléctrica y electrónica.


  • SILLABUS DEL CURSO

  • Unidad I. Carga eléctrica y campo eléctrico

    • Concepto de carga eléctrica
    • Ley de Coulomb
    • Formulación vectorial de la Ley de Coulomb y analogía gravitacional
    • Uso de vectores en la descripción de leyes físicas
    • Campo eléctrico y fuerza eléctrica
    • Principio de superposición
    • Aplicaciones a sistemas de cargas discretas y distribuciones de carga

  • Unidad II. Campo eléctrico estacionario

    • Campo eléctrico generado por cargas puntuales
    • Campo eléctrico de sistemas de cargas puntuales
    • Campo eléctrico producido por distribuciones continuas de carga

  • Unidad III. Ley de Gauss

    • Vector área
    • Concepto de flujo eléctrico
    • Teorema de Gauss
    • Aplicaciones de la Ley de Gauss al cálculo de campos eléctricos
    • Relación entre la Ley de Gauss y la Ley de Coulomb

  • Unidad IV. Potencial eléctrico

    • Definición de potencial eléctrico
    • Potencial eléctrico de distribuciones de cargas puntuales
    • Potencial eléctrico de distribuciones continuas de carga

  • Unidad V. Materiales conductores y capacitancia

    • Propiedades eléctricas de los conductores
    • Campo eléctrico y potencial en conductores
    • Concepto de capacitancia
    • Almacenamiento de energía eléctrica
    • Aplicaciones de los capacitores
    • Campos eléctricos y potenciales en la materia

  • Unidad VI. Corriente eléctrica y leyes de circuitos

    • Corriente eléctrica, densidad de corriente y conductividad
    • Ley de Ohm
    • Fuerza electromotriz y fuentes de energía
    • Leyes de Kirchhoff
    • Análisis de circuitos eléctricos
    • Circuitos RC: carga y descarga de condensadores

  • Unidad VII. Campos magnéticos y electromagnetismo

    • Fuentes de campo magnético
    • Ley de Biot–Savart
    • Ley de Ampère
    • Fuerzas magnéticas sobre cargas en movimiento
    • Fuerzas magnéticas sobre conductores con corriente
    • Flujo magnético
    • Ley de Faraday de la inducción electromagnética
    • Concepto de inductancia
    • Campos magnéticos en la materia