Teoricos electromagnetismo
gcarrionv28 de Julio de 2014
7.604 Palabras (31 Páginas)811 Visitas
PREGUNTAS DE REPASO
CAPÍTULO 1
EL MODELO ELECTROMAGNÉTICO.
¿Qué es el electromagnetismo?
Es el estudio de los fenómenos eléctricos y magnéticos causados por cargas eléctricas en el reposo o en el movimiento.
Describa dos fenómenos o situaciones, aparte del teléfono móvil de la figura 1-1, que no puedan explicarse adecuadamente con la teoría de circuitos.
Conexiones inalámbricas como la Tecnología Wi-fi
Radio y televisión
¿Cuáles son los tres pasos esenciales para elaborar un modelo idealizado para el estudio de un tema científico?
Definir algunas cantidades básicas aplicables al tema de estudio.
Especificar las reglas de operación (Las matemáticas) de estas cantidades.
Postular algunas relaciones fundamentales. (Estos postulados o leyes por lo general se basan en numerosas observaciones experimentales realizadas en condiciones controladas y sintetizadas por mentes muy brillantes)
¿Cuáles son las cantidades fuente del modelo electromagnético?
La fuente de campo electromagnético siempre consiste en cargas eléctricas en reposo o en movimiento
¿Qué significa una función puntual? ¿La densidad de carga es una función puntal? ¿La corriente es una función puntual?
Función puntual significa que las densidades de carga varían de un punto a otro por consiguiente densidad volumétrica de carga, densidad superficial de carga y densidad lineal de carga son funciones puntuales.
La corriente no es una función puntual debido a que es la razón de cambio de la carga con respecto al tiempo.
¿Cuáles son las cuatro unidades SI fundamentales del electromagnetismo?
Longitud (m) – Masa (Kg) – Tiempo (s) – Corriente (A)
¿Cuáles son las cuatro unidades de campo fundamentales del modelo electromagnético? ¿Cuáles son sus unidades?
Intensidad de campo eléctrico (E) [V/m]
Densidad de flujo eléctrico (D) [C/x2]
Densidad de flujo magnético (B) [T]
Intensidad de campo magnético (H) [A/m]
¿Cuáles son las tres constantes universales del modelo electromagnético y cuáles son sus relaciones?
Velocidad de onda electromagnética (incluyendo la luz en el espacio libre) [m/s]
Permitividad del espacio libre (Є0) [F*m]
Permeabilidad del espacio libre (µ0) [H/m]
CAPÍTULO 2
ANÁLISIS VECTORIAL.
2.1 ¿En qué condiciones puede ser negativo el producto punto de dos vectores?
Cuando es mayor a 180⁰xlog 1 este debe ser el más pequeño
2.2 Escriba los resultados de y X si:
a) ll
X
ll = 0 ll = 0
= 1 = 0
= X = 0
b)
= 90⁰ = 90⁰
= 0 Sen (90⁰) = 1
= 0 X =
2.3 ¿Eslo mismo? ( ) ; ( ) Explique:
escalar a escalar b
( ) = a ( ) = b
( ) ( )
2.4 Dados dos vectores y ¿Cómo calculo?
a) La componente de en la direccion de
b) La componente de en la direccion de
2.5 ¿ Implica que ?
Para que entonces
2.6 implica que
X X
Para que entonces
2.7 Explique qué es lo que hace que un sistema de coordenadas sea:
a) Ortogonal
b) De la mano derecha
a) Cuando las tres superficies µ1, µ2, µ3(x,y,z)son perpendiculares entre si.
b) Largo, ancho y altura (x, y, z)
2.8 ¿Qué son los coeficientes métricos? (h1, h2, h3)
Coeficientes para relacionar o convertir diferenciales de angulodθ en un diferencial de longitud dl.
2.9 Escriba dl y dv
a) En coordenadas cartesianas (x, y, z)
b) En coordenadas cilindricas (r, θ, z)
c) En coordenadas esféricas (R, θ, ϕ)
2.10 Dados dos puntos P1 (1,2,3) y P2 (-1,0,2) en coordenas cartesianas escriba las coordenadas de los vectores Y
2.11 ¿Cuáles son las expresiones de y en coordenadas cartesianas?
2.12 ¿Cuál es la diferencia entre la cantidad escalar y un campo escalar ¿Entre una cantidad vectorial y un campo vectorial?
Una cantidad escalar es una constante mientras que un campo escalar tiene componentes en x, y, z.
Una cantidad vectorial tiene magnitud y una sola dirección definida mientras que un campo vectorial ocupa un espacio tridimensional con tres direcciones distintas
Además en términos generales las componentes pueden ser funciones constantes y variables (t, µ1, µ2, µ3) y pueden variar en cualquiera de estas variables
2.13 ¿Definición física de un gradiente de un campo escalar?
Es un vector que representa la magnitud y la dirección de la razón de incremento espacial máxima de un campo escalar.
2.14 Exprese la razón de cambio espacial de un escalar en una dirección en términos de su gradiente.
2.15 ¿Cuál es la expresión del operador del gradiente en coordenadas cartesianas?
2.16 ¿Cuál es la definición física de la divergencia de un campo vectorial?
La div en un punto es el flujo neto de salida de por unidad de volumen conforme el volumen alrededor del punto tiende a cero
2.17 ¿Enuncie con palabras el teorema de la divergencia?
La integral de volumen de la divergencia de un campo vectorial es igual al flujo de salida total del vector atreves de la superficie que limita el volumen
2.18 ¿Cuál es la definición física del rotacional de un Campo Vectorial?
Es un vector cuya magnitud es la circulación neta máxima de por unidad de área conforme el área tiende a cero y cuya dirección es la dirección de la normal al área cuando ésta está orientada de manera que la circulación sea máxima.
2.19 ¿Enuncie con palabras el Teorema de Stokes?
La integral de la superficie del rotacional del campo vectorial sobre una superficie abierta es igual a la integral de línea cerrada del vector a lo largo del contorno que limita la superficie.
2.20 ¿Cuál es la diferencia entre un campo irrotacional y un campo solenoidal?
Irrotacional: Cuando el rotacional de un campo es nulo
Solenoidal: Cuando la divergencia de un campo es nulo
2.21 ¿Enuncie con palabras el teorema de Helmholtz?
Un campo vectorial está determinado si su divergencia y su rotacional están especificados en todos los puntos
CAPÍTULO 3
CAMPOS ELÉCTRICOS ESTÁTICOS.
3.1 Escriba la forma diferencial de los postulados fundamentales de la electrostática en el espacio libre.
Divergencia de un E electrostático en el espacio libre
El Rotacional del E electrostático es nulo
3.2 ¿En qué condiciones será solenoidal e irrotacional una intensidad de campo eléctrico?
La implica que un campo eléctrico estático no es solenoidal a menos que =0
El establece que los campos eléctricos estáticos son irrotacionales
3.3 Escriba la forma integral de los postulados fundamentales de la electrostática en el espacio libre y enuncie su significado con palabras.
Teniendo en cuenta que el Teorema de la divergencia
Donde Q es la carga total contenida del volumen V limitada por la superficie S. La ecuación es una forma de la ley de Gauss
La integral de línea se aplica en un contorno cerrado arbitrario
3.4 ¿Explique porque un campo irrotacional se conoce también como campo conservativo?
La nos dice que el trabajo efectuado al mover una unidad de carga a lo largo de una trayectoria cerrada de un campo electrostático es cero. Es un enunciado de la conservación del trabajo o de la energía de un campo electrostático. Es por esta razón que podemos afirmar que un campo irrotacional es un campo conservativo.
3.5 ¿De qué manera varia la intensidad de campo eléctrico con la distancia? Para
a. Una carga puntual
b. Un dipolo eléctrico
Intensidad de campo eléctrico de una carga puntual aislada situada en el origen
Intensidad de campo eléctrico de una carga puntual aislada situada en una posición arbitraria
3.6 Enuncie la Ley de Coulomb
La ley de Coulomb dice que la fuerza entre dos cargas es proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.
3.7 Enuncie la ley de Gauss ¿En qué condiciones es muy útil la ley de Gauss para determinar el campo eléctrico de una distribución de carga?
La ley de Gauss es muy útil para determinar el campo eléctrico E de distribuciones de cargas con ciertas condiciones de simetría. Tal como que la componente normal de la intensidad de campo eléctrico sea constante sobre una superficie
...