Electricidad, Teoría de Circuitos y Magnetismo

Electricidad,Teoría de Circuitos y Magnetismo
Gonçal Fernández Mills - Julian Fernández Ferrer

La presente obra pretende ser una introducción a la teoria electromagnética clásica. Està destinada a estudiantes que sólo tienen conocimientos muy elementales de esta parte de la física pero que poseen ya un cierto bagaje de álgebra vectorial y cálculo infitesimal. Se analiza el comportamiento de las distribuciones de carga en reposo (electroestática), el movimiento de cargas (electrocinética), la interacció entre dos corrientes en presencia (magnetismo), se define el concepto de campo de indirección magnética y las leyes de la magnetoestática. Se considera además la presencia de materiales magnéticos, sus características y aplicaciones en el campo de la Electrotecnia. Por último se hace referencia a las ecuaciones de Maxwell en sus formas diferencial e integral.

ÍNDICE

• Electrostática
• Carga eléctrica y campo eléctrico
• Ecuaciones fundamentales de la electrostática
• Energía en los campos eléctricos
• Conductores en equilibrio electrostático
• Dieléctricos
• Dieléctricos
• Electrocinética
• Corriente continua
• Magnetismo
• Magnetismo en el vacío
• Inducción electromagnética
• Propiedades magnéticas de la materia
• Ecuaciones de Maxwell
• Ecuaciones de Maxwell
• Corrientes alternas
• Corriente alterna

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ÍNDICE GENERAL

• Electrostática.
• Carga eléctrica y campo eléctrico. Introducción Ley de Coulomb. La intensidad del campo eléctrico. Potencial eléctrico. El campo eléctrico en el exterior y en el interior de los cuerpos macroscópicos cargados.
• Ecuaciones fundamentales de la electrostática. Teorema de Gauss. Forma diferencial de la Ley de Gauss. Ecuaciones de Poisson y de Laplace.
• Energía en los campos eléctricos. Energía potencial de una distribución discreta de cargas puntuales. Energía potencial de una distribución continua de cargas. Densidad de energía eléctrica.
• Conductores en equilibrio electrostático. Campo y cargas en un conductor en equilibrio. Campo en la superficie de un conductor en equilibrio. Presión electrostática. Capacidad de un conductor aislado. Inducción o influencia electrostática. Teorema de los elementos correspondientes. Influencia total Condensadores. Capacidad de un condensador plano. Condensador esférico. 
• Dieléctricos.
• Dieléctricos. Dipolo eléctrico. Materiales dieléctricos. Polarización eléctrica. Campo eléctrico en un punto exterior a un dieléctrico polarizado creado por los dipolos de éste. Campo local. Susceptibilidad eléctrica. La divergencia de E en presencia de dieléctricos. Permitividad relativa; ecuación de Poisson para dieléctricos. Campos eléctricos en presencia de dieléctricos. 
• Electrocinética.
• Corriente continua. Corriente eléctrica. Densidad de corriente. Ley de Ohm. Variación de la resistividad con la temperatura Termómetro de resistencia. Ley de Joule. Generador Fuerza electromotriz. Asociación de generadores. Asociación en paralelo. Asociación en serie. Receptor Fuerza contraelectromotriz. Circuito de malla única con generadores y resistencias. 
• Magnetismo.
• Magnetismo en el vacío. Fuerza magnética. Inducción magnética Ley de Biot-Savart. Ejemplos. Inducción magnética creada por una corriente rectilínea indefinida. Fuerza por unidad de longitud entre dos hilos paralelos e indefinidos. Acción de un campo magnético uniforme sobre una espira. Fuerza magnética sobre una carga eléctrica en movimiento. 
• Inducción electromagnética. Evidencia experimental de la inducción electromagnética. Ley de Faraday. Ley de Lenz. Aplicación: Alternador elemental. Corrientes de Foucault. Campo eléctrico inducido en función del potencial vector. Coeficiente de inducción mutua. Coeficiente de autoinducción. Establecimiento y supresión de la corriente en un circuito inductivo. 
• Propiedades magnéticas de la materia. Dipolo magnético. Materiales magnéticos. Intensidad de imanación. Inducción magnética en un punto exterior. Interpretación física de las corrientes de Ampére. Susceptibilidad magnética y permeabilidad. Ferromagnetismo Histéresis. Dominios de Weiss. Energía disipada en un ciclo de histéresis. Circuitos magnéticos. 
• Ecuaciones de Maxwell.
• Ecuaciones de Maxwell. Ley de la conservación de la carga. Corrientes de desplazamiento. Ecuaciones de Maxwell.
• Corrientes alternas.
• Corriente alterna. Valor eficaz de una función periódica. Derivada e integral de una función sinusoidal del tiempo. Corriente alterna. Circuito RLC serie. Circuito RL. Circuito RC. Impedancias en serie. Impedancias en paralelo. Resonancia. Resonancia paralelo o antirresonancia. Potencia de una corriente alterna. Impedancias complejas. Impedancias en serie. Impedancias en paralelo. Teorema de superposición. Definiciones para la teoría de circuitos. Teorema de Thévenin. y Norton
• Teorema de la máxima transferencia de potencia.