TY - BOOK AU - Cheng,David K. TI - Fundamentos de electromagnetismo para ingeniería / SN - 9684443277 PY - 1997/// CY - México PB - Addison-Wesley KW - ELECTROMAGNETISMO N1 - CONTENIDO CAPITULO 1 EL MODELO ELECTROMAGNETICO 2 1-1 Descripción general 2 1-2 El modelo electromagnético 4 1-3 Unidades en el SI y constantes universales 8 Resumen 10 CAPITULO 2 ANALISIS VECTORIAL 12 2-1 Descripción general 12 2-2 Suma y resta de vectores 14 2-3 Multiplicación de vectores 16 2-3.1 Producto punto o escalar 16 2-3.2 Producto cruz o vectorial 18 2-3.3 Productos de tres vectores 19 2-4 Sistemas de coordenadas ortogonales 21 2-4.1 Coordenadas cartesianas 22 2-4.2 Coordenadas cilíndricas 28 2-4.3 Coordenadas esféricas 33 2-5 Gradiente de un campo escalar 39 2-6 Divergencia de un campo vectorial 43 2-7 Teorema de la divergencia 48 2-8 Rotacional de un campo vectorial 52 2-9 Teorema de Stokes 59 2-10 Dos identidades nulas 62 2-10.1 Identidad I 62 2-10.2 Identidad II 63 2-11 Clasificación de campos y teorema de Helmholtz 64 Resumen 66 Problemas 67 CAPITULO 3 CAMPOS ELECTRICOS ESTATICOS 72 3-1 Descripción general 72 3-2 Postulados fundamentales de la electrostática en el espacio libre 74 3-3 Ley de Coulomb 76 3-3.1 Campo eléctrico debido a un sistema de cargas discretas 81 3-3.2 Campo eléctrico debido a una distribución continua de carga 81 3-4 Ley de Gauss y aplicaciones 85 3-5 Potencial eléctrico 90 3-5.1 Potencial eléctrico debido a una distribución de carga 92 3-6 Medios materiales en un campo eléctrico estático 97 3-6.1 Conductores en un campo eléctrico estático 98 3-6.2 Dieléctricos en un campo eléctrico estático 102 3-7 Densidad de flujo eléctrico y constante dieléctrica 105 3-7.1 Rigidez dieléctrica 108 3-8 Condiciones en la frontera para campos electrostáticos 111 3-9 Capacitancias y condensadores 116 3-10 Energía y fuerzas electrostáticas 120 3-10.1 Energía electrostática en términos de cantidades de campo 123 3-10.2 Fuerzas electrostáticas 126 3-11 Resolución de problemas electrostáticos con valores en la frontera 128 3-11.1 Ecuaciones de Poisson y de Laplace 129 3-11.2 Problemas con valores en la frontera en coordenadas cartesianas 130 3-11.3 Problemas con valores en la frontera en coordenadas cilíndricas 132 3-11.4 Problemas con valores en la frontera en coordenadas esféricas 134 3-11.5 Método de imágenes 136 Resumen 143 Problemas 143 CAPITULO 4 CORRIENTES ELECTRICAS ESTACIONARIAS 150 4-1 Descripción general 150 4-2 Densidad de corriente y ley de Ohm 151 4-3 Ecuación de continuidad y ley de la corriente de Kirchhoff 157 4-4 Disipación de potencia y ley de Joule 159 4-5 Ecuaciones para la densidad de corriente estacionaría 160 4-6 Cálculos de resistencia 162 Resumen 166 Problemas 167 CAPITULO 5 CAMPOS MAGNETICOS ESTATICOS 170 5-1 Descripción general 170 5-2 Postulados fundamentales de la magnetostática en el espacio libre 172 5-3 Potencial magnético vector 178 5-4 Ley de Biot-Savart y aplicaciones 180 5-5 El dipolo magnético 186 5-6 Magnetización y densidades de corriente equivalentes 190 5-7 Intensidad de campo magnético y permeabilidad relativa 194 5-8 Comportamiento de los materiales magnéticos 196 5-9 Condiciones en la frontera para campos magnetostáticos 199 5-10 Inductancias e inductores 201 5-11 Energía magnética 210 5-11.1 Energía magnética en términos de cantidades de campo 211 5-12 Fuerzas y pares magnéticos 214 5-12.1 Fuerzas y pare en conductores por los que circulan corrientes 214 5-12.2 Motores de corriente continua 219 5-12.3 Fuerzas y pares en términos de la energía magnética almacenada 220 Resumen 223 Problemas 223 CAPITULO 6 CAMPOS VARIABLES CON EL TIEMPO Y ECUACIONES DE MAXWELL 228 6-1 Descripción general 228 6-2 Ley de Faraday de la inducción electromagnética 230 6-2.1 Circuito estacionario en un campo magnético variable con el tiempo 231 6-2.2 Transformadores 232 6-2.3 Conductor móvil en un campo magnético 235 6-2.4 Circuito móvil en un campo magnético variable con el tiempo 239 6-3 Ecuaciones de Maxwell 243 6-3.1 Forma integral de las ecuaciones de Maxwell 245 6-3.2 Condiciones electromagnéticas en la frontera 248 6-4 Funciones de potencial 251 6-4.1 Resolución de ecuaciones de onda 253 6-5 Campos con dependencia armónica con el tiempo 255 6-5.1 Uso de fasores: repaso 255 6-5.2 Electromagnetismo con dependencia armónica con el tiempo 259 6-5.3 El espectro electromagnético 263 Resumen 267 Problemas 268 CAPITULO 7 ONDAS ELECTROMAGNETICAS PLANAS 272 7-1 Descripción general 272 7-2 Ondas planas en medios sin pérdidas 273 7-2.1 Efecto Doppler 279 7-2.2 Ondas transversales electromagnéticas 281 7-2.3 Polarización de ondas planas 283 7-3 Ondas planas en medios con pérdidas 287 7-3.1 Dieléctricos de pequeñas pérdidas 290 7-3.2 Buenos conductores 291 7-4 Velocidad de grupo 296 7-5 Flujo de potencia electromagnética y vector de Poynting 298 7-5.1 Densidades de potencia instantánea y media 301 7-6 Incidencia normal de ondas planas sobre planos de discontinuidad 304 7-6.1 Incidencia normal sobre un buen conductor 309 7-7 Incidencia oblicua de ondas planas sobre planos de discontinuidad 313 7-7.1 Reflexión total 315 7-7.2 La ionosfera 319 7-7.3 Polarización perpendicular 321 7-7.4 Polarización paralela 325 7-7.5 Ángulo de Brewster de no reflexión 327 Resumen 330 Problemas 330 CAPITULO 8 LINEAS DE TRANSMISION 336 8-1 Descripción general 336 8-2 Ecuaciones generales de la línea de transmisión 338 8-3 Parámetros de las líneas de transmisión 341 8-3.1 Líneas microtira 346 8-4 Características de la onda en una línea de transmisión infinita 347 8-4.1 Constante de atenuación a partir de las relaciones de potencia 351 8-5 Características de la onda en líneas de transmisión finitas 353 8-5.1 Líneas en circuito abierto y en cortocircuito 356 8-5.2 Impedancia característica y constante de propagación a partir de mediciones en la entrada 357 8-5.3 Coeficiente de reflexión y razón de onda estacionaria 366 8-6 El diagrama de Smith 366 8-6.1 Admitancias en el diagrama de Smith 374 8-7 Acoplo de impedancias en líneas de transmisión 377 Resumen 381 Problemas 382 CAPITULO 9 GUIAS DE ONDAS Y CAVIDADES RESONANTES 386 9-1 Descripción general 386 9-2 Comportamiento general de las ondas en estructuras de guías uniformes 387 9-2.1 Ondas transversales electromagnéticas 390 9-2.2 Ondas transversales magnéticas 391 9-2.3 Ondas transversales eléctricas 394 9-3 Guías de ondas rectangulares 400 9-3.1 Ondas transversales magnéticas en guías de ondas rectangulares 400 9-3.2 Ondas transversales eléctricas en guías de ondas rectangulares 404 9-3.3 Atenuación en guías de ondas rectangulares 409 9-4 Otros tipos de guías de ondas 413 9-5 Cavidades resonantes 414 9-5.1 Cavidades resonantes rectangulares 415 9-5.2 Factor de calidad de las cavidades resonantes 419 Resumen 422 Problemas 423 CAPITULO 10 ANTENAS Y SISTEMAS DE ANTENAS 426 10-1 Descripción general 426 10-2 El dipolo eléctrico elemental 428 10-3 Diagramas de antenas y directividad 430 10-4 Antenas lineales delgadas 436 10-4.1 El dipolo de media onda 439 10-5 Sistemas de antenas 442 10-5.1 Sistemas de dos elementos 442 10-5.2 Sistemas lineales uniformes generales 446 10-6 Área efectiva y sección recta de retrodispersión 451 10-6.1 Área efectiva 452 10-6.2 Sección recta de retrodispersión 454 10-7 Fórmula de transmisión de Friis y ecuación del radar 455 Resumen 460 Problemas 460 APÉNDICES A SIMBOLOS Y UNIDADES A-1 Unidades fundamentales en el SI (MKSA racionalizado) 465 A-2 Cantidades derivadas 466 A-3 Múltiplos y submúltiplos de unidades 468 B ALGUNAS CONSTANTES MATERIALES UTILES B-1 Constantes del espacio libre 469 B-2 Constantes físicas del electrón y el protón 469 B-3 Permitividades relativas (constantes dieléctricas) 470 B-4 Conductividades 470 B-5 Permeabilidades relativas 471 C C-1 Algunas identidades vectoriales útiles 473 C-2 Operaciones de gradiente, divergencia, rotacional y laplaciano 474 C-3 Espectro de las ondas electromagnéticas 476 BIBLIOGRAFIA RESPUESTAS A PROBLEMAS CON NUMERO IMPAR INDICE DE MATERIAS ER -