ELECTRODINAMICA CLASICA
GRADO EN FISICA
Curso 2020/2021
1. Datos de la asignatura
(Fecha última modificación: 22-07-20 19:46)- Código
- 100825
- Plan
- ECTS
- 4.50
- Carácter
- OBLIGATORIA
- Curso
- 3
- Periodicidad
- Primer Semestre
- Idioma
- ESPAÑOL
- Área
- ELECTROMAGNETISMO
- Departamento
- Física Aplicada
- Plataforma Virtual
Datos del profesorado
- Profesor/Profesora
- Eduardo Martínez Vecino
- Grupo/s
- 1
- Centro
- Fac. Ciencias
- Departamento
- Física Aplicada
- Área
- Electromagnetismo
- Despacho
- T3109
- Horario de tutorías
- Se fijará al comienzo del curso
- URL Web
- -
- edumartinez@usal.es
- Teléfono
- 677565369 / 923294400 ext. 6322
2. Sentido de la materia en el plan de estudios
Bloque formativo al que pertenece la materia.
Es una materia (asignatura) que forma parte del módulo Electromagnetismo que a su vez está compuesto por 4 asignaturas.
Papel de la asignatura.
Es una asignatura Obligatoria dentro del Grado en Física
Perfil profesional.
Al ser una asignatura obligatoria, es fundamental en cualquier perfil vinculado al Grado en Física
3. Recomendaciones previas
ASIGNATURAS QUE CONTINÚAN EL TEMARIO:
- Ondas electromagnéticas guiadas
- Radiación y propagación electromagnética
- Electrónica de comunicaciones.
ASIGNATURAS QUE SE RECOMIENDA CURSAR SIMULTANEAMENTE:
- Todas las de tercero
ASIGNATURAS QUE SE RECOMIENDA HABER CURSADO PREVIAMENTE:
- Todas las de primero y segundo
4. Objetivo de la asignatura
- Afianzar y ampliar los conocimientos adquiridos en Electromagnetismo I y II.
- Manejar con destreza el principio de conservación de la energía en Electromagnetismo y el principio de conservación del momento (Mecánico y Electromagnético).
- Integrar el conocimiento del Electromagnetismo en el contexto de la Relatividad Especial. Familiarizarse con la formulación covariante del Electromagnetismo.
- Conocer las características de la radiación electromagnética y de su propagación en el espacio abierto.
- Comprender en detalle los aspectos básicos de la radiación de cargas relativistas.
- Resolver problemas de dinámica de partículas cargadas y sistemas de cargas sometidas a campos electromagnéticos.
- Familiarizarse con la aproximación magnetohidrodinámica para el estudio de plasmas.
5. Contenidos
Teoría.
TEMA 1. Ecuaciones del campo electromagnético.
Leyes generales del electromagnetismo. Campos y potenciales. Gauge de Lorenz.
TEMA 2. Balance energético.
Teorema de Poynting. Unicidad de la solución. Conservación del momento: momento electromagnético.
TEMA 3. Formulación covariante.
Introducción. Orígenes históricos de la relatividad. Los postulados y las transformaciones de Lorentz. Cuadrivectores y tensores. Ecuaciones del electromagnetismo en el vacío. Forma tensorial de las ecuaciones de Maxwell. Transformación de los campos. Los campos de una carga puntual en movimiento uniforme.
TEMA 4. La ecuación de ondas.
Planteamiento. Ecuación no homogénea: potenciales retardados. Potenciales de Liénard-Wiechert y de Lorentz. Ecuación homogénea: campos armónicos. Aplicación a medios materiales. Solución mediante separación de variables: cartesianas, cilíndricas y esféricas.
TEMA 5. Campos de un dipolo oscilante.
Campos de una fuente localizada oscilante. Aproximaciones. Dipolo eléctrico. Potencia radiada. Reacción de radiación.
TEMA 6. Radiación de partículas cargadas.
Potencia total radiada por una carga acelerada. Distribución angular de la radiación. Movimiento rectilíneo: Bremsstrahlung y radiación de Cerenkov. Movimiento circular: radiación sincrotrónica.
TEMA 7. Dinámica de partículas cargadas.
Movimiento en un campo eléctrico estático y uniforme. Movimiento en un campo magnético estático y uniforme. Movimiento en campos combinados eléctrico y magnético estáticos y uniformes. Movimiento en un campo magnético estático no uniforme. Movimiento en un campo eléctrico de Coulomb. Aceleradores de partículas.
TEMA 8. Magnetohidrodinámica.
Introducción: aproximación magnetohidrodinámica. Ecuaciones fundamentales. Consecuencias. Comentarios y aplicaciones.
6. Competencias a adquirir
Básicas / Generales.
COMPETENCIAS BÁSICAS
CB-1: Demostrar poseer y comprender conocimientos en el área de la Física a partir de la base de la educación secundaria general, a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia en el estudio de la Física.
CB-2: Saber aplicar los conocimientos físicos a su trabajo o vocación de una forma profesional y poseer las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro del área de la Física.
CB-3: Tener la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes, dentro del área de la Física, para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB-4: Poder transmitir información, ideas, problemas y soluciones del ámbito del área de la Física a un público tanto especializado como no especializado.
CB-5: Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores en Física con un alto grado de autonomía.
COMPENTENCIAS GENERALES
CG-1: Desarrollar las capacidades de análisis y de síntesis con el objeto de poder abstraer las propiedades estructurales de la realidad física distinguiéndolas de aquellas puramente ocasionales y poder inferirlas, comprobarlas o refutarlas con experimentos u observaciones físicas.
CG-2: Incrementar la capacidad de organización y planificación con el objeto de resolver con éxito el problema analizado.
CG-3: Desarrollar la capacidad de razonamiento crítico para poder identificar analogías entre fenómenos físicos diferentes y ser capaz de construir modelos físicos, así como poder detectar errores en razonamientos, aproximaciones o cálculos incorrectos.
CG-4: Ser capaz de plantear y resolver problemas físicos obteniendo una descripción no sólo cualitativa sino también cuantitativa y con el grado de precisión que sea requerido del fenómeno físico en cuestión.
CG-5: Aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas.
Específicas.
CE-1: Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.
CE-2: Haberse familiarizado con las áreas más importantes de la Física, no sólo a través de su importancia intrínseca, sino por la relevancia esperada en un futuro para la Física y sus aplicaciones, familiaridad con los enfoques que abarcan muchas áreas en Física.
CE-3: Saber formular las relaciones funcionales y cuantitativas de la Física en lenguaje matemático y aplicar dichos conocimientos a la resolución explícita de problemas de particular interés.
CE-4: Ser capaz de evaluar claramente los ordenes de magnitud, de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo por lo tanto el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.
CE-5: Comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados.
CE-6: Ser capaz de buscar y utilizar bibliografía en Física y otra bibliografía técnica, así como cualquier fuente de información relevante para trabajos de investigación y desarrollo técnico de proyectos.
CE-7: Ser capaz de identificar lo esencial de un proceso / situación y establecer un modelo del mismo; el graduado debería ser capaz de realizar las aproximaciones requeridas con el objeto de reducir el problema hasta un nivel manejable; pensamiento crítico para construir modelos físicos.
CE-8: Ser capaz de trabajar en un grupo interdisciplinario, de presentar mediante medios escritos y orales su propia investigación o resultados de búsqueda bibliográficos tanto a profesionales como a público en general.
CE-9: Haberse familiarizado con los modelos experimentales más importantes, además ser capaces de realizar experimentos de forma independiente, así como describir, analizar y evaluar críticamente los datos experimentales.
CE-10: Adquirir una comprensión de la naturaleza de la investigación en Física, de las formas en que se lleva a cabo, y de cómo la investigación en Física es aplicable a muchos campos diferentes al de la Física, por ejemplo, la ingeniería; habilidad para diseñar procedimientos experimentales y teóricos para: (i) resolver los problemas corrientes en la investigación académica o industrial; (ii) mejorar los resultados existentes.
CE-11: Capacitar para el desarrollo de actividades de promoción y desarrollo de la innovación científica y tecnológica y actividades profesionales en el marco de tecnologías avanzadas.
7. Metodologías
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS METODOLOGÍAS |
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METODOLOGÍA |
DESCRIPCIÓN |
Clases de teoría |
En las clases magistrales se desarrollarán los contenidos teóricos de la asignatura. |
Clases de resolución de problemas |
En las clases prácticas se irán planteando y resolviendo los problemas planteados. |
Preparación y Exposición de problemas |
En función del número de alumnos y de los recursos espacio-temporales disponibles, podrán plantearse problemas para ser resueltos y expuestos de manera individual durante los seminarios. |
Tutorías |
El profesor estará disponible en el horario, que se fijará al comienzo del curso, para atender de forma individualizada las dudas de los estudiantes. |
8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes
9. Recursos
Libros de consulta para el alumno.
Los contenidos teóricos y algunos problemas pueden seguirse en las siguientes referencias:
- D. J. Griffiths. Introduction to Electrodynamics. Ed. Pearson.
- R. K. Wangsness. Campos Electromagnéticos. Ed. Limusa.
- J. D. Jackson. Classical Electrodynamics. Ed. John Wiley & Sons.
- J. I. Íñiguez de la Torre y otros. Problemas de Electrodinámica Clásica. Ed. Universidad de Salamanca.
Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.
El estudiante encontrará otro material relacionado con la asignatura (programa, transparencias, cuestiones, problemas, preguntas de autoevaluación) en la plataforma "studium".
10. Evaluación
Consideraciones generales.
La evaluación de las competencias de la materia se basará una prueba escrita final complementada con otras pruebas de evaluación continua
Criterios de evaluación.
La evaluación valorará la adquisición de las competencias de carácter teórico y práctico (resolución de problemas). Debido a la actual normativa sobre tamaño de los grupos de seminario, resulta difícil realizar una evaluación continua con grupos tan numerosos. Ello hace que el peso de la prueba final escrita deba ser determinante en la calificación final. Por ello, la prueba escrita final supondrá un 70% de la nota total de la asignatura, mientras que las actividades de evaluación continua supondrán el 30% de la nota total. Para superar (aprobar) la asignatura es necesario un mínimo de 4 puntos sobre 10 en la prueba final.
Instrumentos de evaluación.
Prueba escrita final: Resolución de cuestiones teóricas y problemas.
Evaluación continua: Elaboración y exposición de problemas y/o pruebas escritas parciales.
Recomendaciones para la evaluación.
Para la adquisición de las competencias previstas en esta materia se recomienda la asistencia y participación activa en todas las actividades programadas.
Recomendaciones para la recuperación.
Se realizará una prueba escrita de recuperación similar a la ordinaria. La parte de evaluación continua no es recuperable.