Ingeniería

Unidad 1. Carga eléctrica y leyes básicas
Definición de carga eléctrica. Propiedades fundamentales de la carga: cuantización y conservación. Conductores, aislantes y semiconductores. Ley de Coulomb y principio de superposición. Campo eléctrico producido por cargas puntuales y distribuciones continuas. Dipolo eléctrico y momento dipolar. Movimiento de una partícula cargada en un campo eléctrico.

Unidad 2. Ley de Gauss y aplicaciones
Definición de flujo eléctrico. Enunciado de la Ley de Gauss en forma integral y diferencial. Uso de la simetría para el cálculo del campo eléctrico. Aplicaciones a esferas cargadas macizas y huecas, cilindros con densidad de carga uniforme, y planos cargados. Campos eléctricos en conductores en equilibrio electrostático. Blindaje electrostático.

Unidad 3. Potencial eléctrico y energía electrostática
Definición de potencial eléctrico como trabajo por unidad de carga. Relación entre campo eléctrico y gradiente del potencial. Cálculo del potencial debido a cargas puntuales y distribuciones continuas. Superficies equipotenciales y su relación con las líneas de campo eléctrico. Energía potencial de un sistema de cargas. Densidad de energía electrostática. Definición de capacitancia. Cálculo de capacitancia en geometrías simples: capacitor plano, cilíndrico y esférico. Asociación de capacitores en serie y en paralelo. Energía almacenada en un capacitor.

Unidad 4. Corriente eléctrica y circuitos de corriente continua
Definición de corriente eléctrica y densidad de corriente. Relación entre corriente, resistividad y conductividad. Ley de Ohm microscópica y macroscópica. Potencia disipada en un resistor. Leyes de Kirchhoff: conservación de la corriente y de la energía en un circuito. Análisis de circuitos con resistencias en serie y paralelo. Asociación mixta de resistencias. Potencia total en un circuito. Fuentes de fuerza electromotriz. Circuitos con múltiples mallas y nodos.

Unidad 5. Campo magnético y leyes básicas
Definición de campo magnético. Fuerza de Lorentz sobre una partícula cargada. Movimiento de una carga en un campo magnético uniforme: órbitas circulares y helicoidales. Fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo y sobre una espira de corriente. Torque sobre una espira de corriente. Momento dipolar magnético. Ley de Biot-Savart para el cálculo del campo magnético. Campo magnético debido a un hilo recto, a una espira circular y a un solenoide. Ley de Ampère y aplicaciones a geometrías con simetría.

Unidad 6. Inducción electromagnética
Experimentos de Faraday y Ley de Faraday de la inducción. Ley de Lenz y sentido de la corriente inducida. Fuerza electromotriz inducida en un conductor en movimiento. Flujo magnético variable en el tiempo. Inductancia propia de un solenoide. Inductancia mutua entre bobinas. Energía almacenada en un campo magnético. Circuitos RL: ecuaciones diferenciales, régimen transitorio y constante de tiempo.

Unidad 7. Ecuaciones de Maxwell y ondas electromagnéticas
Generalización de la ley de Ampère: corriente de desplazamiento. Formulación completa de las ecuaciones de Maxwell en forma integral y diferencial. Consecuencias físicas de las ecuaciones de Maxwell. Propagación de ondas electromagnéticas en el vacío. Velocidad de propagación y relación con las constantes eléctricas y magnéticas del vacío. Campo eléctrico y campo magnético en una onda electromagnética. Vector de Poynting y densidad de energía en ondas electromagnéticas.

Este curso es una introducción a los principios fundamentales que rigen el movimiento de los cuerpos. A través de ejemplos prácticos y problemas desafiantes, exploraremos la mecánica clásica.

Ideal para estudiantes que buscan una base sólida en ciencias o simplemente sienten una amplia curiosidad. Aprenderás a pensar de forma crítica y a ver el mundo desde una nueva perspectiva, entendiendo por qué las cosas se mueven empezando por el modelamiento de la gravedad, lo que abrirá las puertas a modelar otras fuerzas como la electromagnética.