Electromagnetismo aplicado en el siglo XXI

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Este libro está dirigido a cualquier persona que desee aprender, no solo la disciplina que en el manuscrito se imparte, el electromagnetismo, sino a automotivarse en el proceso de aprendizaje. A las puertas de una revolución bioquímica, genética y cyborg, todavía debemos afrontar el reto de la enseñanza y el aprendizaje con la heterogeneidad que presentan los individuos del presente. Las herramientas pedagógicas más avanzadas de que disponemos son hoy en día las denominadas auto-motivaciones o auto-inducciones emocionales que empujan a cada individuo a desarrollar curiosidad. Este libro pretende precisamente eso y muy específicamente en el campo del electromagnetismo.

Author(s): Enrique Manuel Moreno Perez
Edition: 1
Publisher: Bubok
Year: 2022

Language: Spanish
Pages: 635
Tags: Electromagnetism

Ecuaciones de Maxwell:medios lhimedio
Introducción y teohelm
Fuentes de Campo Vectorial
Interpretación y consecuencias
ecMaxwell
Clasificación de los campos según sus fuentes
Campo Solenoidal e Irrotacional
Campo Irrotacional y no Solenoidal
Campo Solenoidal y rotacional
Campo no solenoidal y rotacional
Interpretación física de las ecMaxwell y sus aplicaciones
leyGauss del campo eléctrico
leyGauss del campo magnético
leyAmpere
leyFaraday
Mecánica de las cargas, leyLoretz y unidades
Campos electromagnéticos en medios materiales lineales, homogéneos e isótropos. Relaciones constitutivas de los medios
leydeOhm
Condiciones de frontera entre medios materiales
Conductor eléctrico perfecto
Método de los momentos
Resolución de un condensador de placas planas paralelas mediante el método de los momentos
Material complementario: el espectrómetro de masas
Material suplementario: resonan magnética nuclear
Ondas planas uniformes
Introducción
ecMaxwell para campos estacionarios armonicos
El vecPoynting
Teorema de Poynting-Heaviside
Forma del vecPoynting para campos armonicos
ecHelmholtz: solución de ondaplana
Propagación de una onda electromagnética plana en un mediosinper
Propagación de una onda electromagnética plana en un medio con pérdidas
Caracterización de medios dispersivos mediante la tanper
Medios dispersivos por conductividadele
Medios dispersivos por acción combinada de la conductividadele y del efectodiele
Medios dispersivos por efectodimag
Medios dispersivos por la acción combinada de la ``conductividad magnética'' y del efectodimag
Medios dispersivos complejos descritos por la acción combinada de la conductividadele y efectos dipolares, tanto eléctricos como magnéticos
Aproximación en medios que solo dispersan energía mediante conductividad por arrastre
Aproximación de medios que dispersan energía por rotación dipolar y corrientes de arrastre
Ley de composición de ondas planas, principiosup
Dirección del flujo de energía en dieléctricos perfectos
Dirección del flujo de energía en medios dispersivos y energía asociada a oneva
Polarización de una ondaplana uniforme
Superposición de ondas planas uniformes de diferentes frecuencias
Grupo de ondas
velocidadfase y velocidadgrupo
paqueteondas y anchura espectral
Incidencia normal de una ondaplana uniforme
Incidencia normal entre mediosinper
Incidencia normal desde un dielectrico perfecto a un conductor eléctrico perfecto
Rotación de dos sistemas de coordenadas cartesianos
Incidencia oblicua de una ondaplana uniforme
leysnell
reflexito y ángulo límite
ondaspp y ondasss en incidencia oblicua
Ángulo de transmisión total, o aBrewster
Polarización y tecnología actual
Espejos para radiaciones de alta frecuencia
Polarización en la formación de imágenes
Entretenimiento, tecnología de la información y polarización
Diferencias finitas
Solución de la ecuación de Laplace
Ecuación de Laplace para potenciales flotantes
Solución de la ecuación de Poisson en diferencias finitas
Aplicación de las diferencias finitas para la resolución en el domtiem de las ecMaxwell para un dominio bidimensional TEz
Material complementario: autoenfoque, efecto Kerr y CPA
Aceleradores de partículas de bolsillo y CPA
Material suplementario: el planeta como antena...
Líneas de Transmisión
Introducción
Líneas en baja frecuencia: circuitos eléctricos lineales
Ecuación de voltaje de Kirchhoff
Ecuación de la corriente de Kirchhoff
Relación de la frecuencia con el tamaño del circuito en la teoría de circuitos
Propagación transversal sin pérdidas
Excitación armónica de una línea sin pérdidas, solución estacionaria
Voltaje y corriente como funciones de la posición en la línea
Acoplamiento en líneas de transmisión y potencia de pérdidas
Línea de transmisión con pérdidas pequeñas
Cálculos analíticos en líneas con bajas pérdidas: Tangentes de pérdidas
Cálculo de los parámetros electromagnéticos de una línea de transmisión con pérdidas
Carta de Smith
Acoplamiento usando carta de Smith
Circuitos magnéticos lineales y líneas de transmisión
Pérdidas en un circuito magnético
Circuitos magnéticos sin pérdidas
Circuitos magnéticos con pérdidas
Acoplamiento magnético y transformadores
Flujo magnético y el cuarto quasi-elemento fundamental, el memristor
Aplicaciones comunes de las líneas de transmisión
Líneas artificiales
Líneas de transmisión en telefonía
Líneas de transmisión y filtros
Líneas de potencia
Elementos finitos
Parte I: caso de RR(y) variable
Parte II: Caso general de elemento no conexos
MC: líneas de transmisión de potencia de alto voltaje en DC
Material suplementario: líneas de transmisión, efecto Compton y tormentas solares
Las tormentas solares
Guías de Ondas
Introducción
Guías de ondas uniformes, aspectos generales
Generalidades de los modos TM y TE en guías de ondas
Generalidades del modoTM
Generalidades del modoTE
Guía de ondas con estructura de unión MIM
Modos TM en una unión MIM
Modos TE un una unión MIM
Velocidad de la energia trasportada
Pérdidas propagativas en una unión MIM
Guías de ondas de sección rectangular
Modos TM
Modos TE
atenua en una guía rectangular
Discontinuidades dieléctricas en una guía rectangular
Guías de ondas de sección circular
Modos TM
Modos TE
Guías de ondas coaxiales
Modos TM
Modos TE
Guía formada por un sándwich de dieléctricos
Modos TM
Modos TE
Fibras ópticas
ecHelmholtz para medios heterogéneos
Aproximación de guiado débil
Los modos LP de la fibra óptica de dos capas
Cavidad resonante
Modos TMmnp en cavidad resonante de geometría paralelepípeda rectangular
Modos TEmnp en cavidad resonante de geometría paralelepípeda rectangular
Factor de calidad en cavidad resonante de geometría paralelepípeda rectangular
La función de Green y su aplicación a las guías de ondas
Función de Green aplicada a ecuaciones diferenciales de segundo orden
Forma en serie de la función de Green
Forma integral de la función de Green
Función de Green de dos variables en un sistema de referencia euclidiano
Aplicación a una guía de ondas
El análisis híbrido de modos
Material complementario: recepción heterodina y diodos cuánticos
Como es la corriente de tunel cuántico
Material suplementario: iluminación de Kretschmann-Raether en uniones MIM y rectennas
Potenciales electromagnéticos
potevector (,t) y potescalar (,t)
Formas seudo-simétricas de las ecuaciones de Poisson y Helmholtz para potenciales
Transformaciones de Gauge
Gauge de Coulomb
Gauge de Lorenz
Gauge de Lorenz y potenciales nulos
Gauge de Quevedo
Gauge de Sttraton, medios conductores
Solución compuesta
Potenciales de potHertz
Potenciales y vectores complejos
Derivación del vector complejo (,t) a partir de los potenciales complejos (,t) y (,t)
Conexión entre el par ((,t),(,t)) con los pares ((,t),'(,t)) y ((,t),'(,t))
Potencial complejo de potHertzC (,t)
Potenciales retardados
Ecuaciones de Jefimenko
Potenciales de Liénard-Wiechert
Caso particular en el que la velocidad de la carga es constante
Campo electromagnético determinado a partir de los potenciales de Liénard-Wiechert
Generalización de la fLoretz a partir de los potenciales de Liénard-Wiechert
Potenciales magnéticos
Potencial magnético escalar, o de Emilio Herrera
Potenciales de Carpenter-Noether
Potenciales de Tozoni-Mayergoyz
Potenciales en el domfre y su aplicabilidad
potevector () en el domfre
potevector () en el domfre
Conjugaciones de los potenciales vectores () y ()
Construcción de soluciones empleando los potenciales en el domfre
Soluciones inhomogéneas
Teoremas
Métodos generales e identidades de Green
Las identidades de Green
Generalización del método de la función de Green en campos escalares
Función de Green aplicada a campos vectoriales mediante el producto diádico
Material complementario: tensores y las ecMaxwell
El convenio de Einstein
Espacio vectorial dual V* de uno dado V. Componentes covariantes y contravariantes
La métrica
Cambios de base en el espacio vectorial V y su dual V*
Introducción a los tensores
Coordenadas curvilíneas y tensores
Tensores en coordenadas curvilíneas
ecMaxwell en forma covariante
Material suplementario: el cohesor, la primera antena y el Telekino
El Telekino de Leonardo Torres Quevedo
Glosarios, cuestiones para repasar, biografías y bibliografía