Titulo: Teoria electromagnetica
Autor: Hayt
Formato: Pdf
Idioma: Español
Paginas: 607
Descripción:
Septima Edicion
El objetivo principal de este libro es presentar la teoria electromagnetica de una forma clara, interesante y facil de aprender. el tratamiento de las lineas de transmision se lleva a cabo por completo en el contexto de la teoria de circuitos; se presenta el tema del fenomeno ondulatorio y se utiliza exclusivamente en forma de voltajes y corrientes.
Capítulo 1
Análisis vectorial 1
1.1 Escalares y vectores 1
1.2 Álgebra vectorial 2
1.3 El sistema de coordenadas rectangular 4
1.4 Componentes vectoriales y vectores unitarios
1.5 El campo vectorial 8
1.6 El producto punto 9
1.7 El producto cruz 12
1.8 Otros sistemas de coordenadas: coordenadas cilíndricas circulares 14
1.9 El sistema de coordenadas esféricas 19 Lecturas complementarias 22 Problemas 23
Capítulo 2
Ley de Coulomb e intensidad de campo eléctrico 26
2.1 La ley experimental de Coulomb 27
2.2 Intensidad de campo eléctrico 30
2.3 Campo debido a una distribución continua de carga volumétrica 34
2.4 Campo de una línea de carga 37
2.5 Campo de una lámina de carga 43
2.6 Líneas de flujo y esquemas de campos 45 Lecturas complementarias 48 Problemas 48
Capítulo 3
Densidad de flujo eléctrico, ley de Gauss y divergencia 51
3.1 Densidad de flujo eléctrico 51
3.2 Ley de Gauss 55
3.3 Aplicación de la ley de Gauss: algunas distribuciones de carga simétricas 59
3.4 Aplicaciones de la ley de Gauss: elemento diferencial de volumen 64
5 3.5 Divergencia 67
3.6 Primera ecuación de Maxwell (electrostática) 70
3.7 El operador vectorial V y el teorema de la divergencia 72
Lecturas complementarias 75 Problemas 76
Capítulo 4
Energía y potencial 80
4.1 Energía para mover una carga puntual en un campo eléctrico 81
4.2 La integral de línea 82
4.3 Definición de diferencia de potencial y potencial 87
4.4 El campo de potencial de una carga puntual 89
4.5 El campo de potencial de un sistema de cargas: propiedad conservativa 91
4.6 Gradiente de potencial 95
4.7 El dipolo 101
4.8 Densidad de energía en el campo electrostático 106
Lecturas complementarias 110
Problemas 110
Capítulo 5
Corriente y conductores 114
5.1 Corriente y densidad de corriente 114
5.2 Continuidad de la corriente 116
5.3 Conductores metálicos 118
5.4 Propiedades de los conductores y condiciones de frontera 123
5.5 El método de las imágenes 128
5.6 Semiconductores 130 Lecturas complementarias 132 Problemas 132
Capítulo 6
Dieléctricos y capacitancia 136
6.1 Naturaleza de los materiales dieléctricos 137
6.2 Condiciones de frontera para materiales dieléctricos perfectos 143
6.3 Capacitancia 149
6.4 Varios ejemplos de capacitancia 152
6.5 Capacitancia de una línea de dos hilos 155
6.6 Utilización de mapas de campo para la estimación de la capacitancia en problemas bidimensionales 160
6.7 Analogía con corrientes 165 Lecturas complementarias 167 Problemas 167
Capítulo 7
Ecuaciones de Poisson y de Laplace 172
7.1 Deducción de las ecuaciones de Poisson y Laplace 173
7.2 Teorema de unicidad 175
7.3 Ejemplos de la solución de la ecuación de Laplace 177
7.4 Ejemplos de la solución de la ecuación de Poisson 184
7.5 Solución producto de la ecuación de Laplace 188
7.6 Resolución de la ecuación de Laplace por medio de la iteración numérica 196
Lecturas complementarias 202
Problemas 203
Capítulo 8
El campo magnético estable 210
8.1 Ley de Biot-Savart 210
8.2 Ley circuital de Ampère 218
8.3 El rotacional 225
8.4 Teorema de Stokes 232
8.5 Flujo magnético y densidad
de flujo magnético 237
8.6 Potenciales magnéticos escalares y vectoriales 240
8.7 Derivación de las leyes de campos magnéticos estables 247
Lecturas complementarias 253
Problemas 253
Capítulo 9
Fuerzas magnéticas, materiales e inductancia 259
9.1 Fuerza sobre una carga en movimiento 260
9.2 Fuerza sobre un elemento diferencial de corriente 261
9.3 Fuerza entre elementos diferenciales de corriente 265
9.4 Fuerza y torca sobre un circuito cerrado 267
9.5 La naturaleza de los materiales magnéticos 273
9.6 Magnetización y permeabilidad 276
9.7 Condiciones de frontera magnéticas 281
9.8 El circuito magnético 284
9.9 Energía potencial y fuerzas en materiales magnéticos 290
9.10 Inductancia e inductancia mutua 292
Lecturas complementarias 299
Problemas 299
Capítulo 10
Campos variantes con el tiempo y ecuaciones de Maxwell 306
10.1 Ley de Faraday 306
10.2 Corriente de desplazamiento 313
10.3 Ecuaciones de Maxwell en forma puntual
10.4 Ecuaciones de Maxwell en forma integral
10.5 Los potenciales retardados 321
Lecturas complementarias 325
Problemas 325
Capítulo 11
Líneas de transmisión 331
11.1 Descripción física de la propagación en las líneas de transmisión 332
11.2 Ecuaciones de la línea de transmisión 334
11.3 Propagación sin pérdidas 336
11.4 Propagación sin pérdidas de voltajes sinusoidales 339
11.5 Análisis complejo de señales sinusoidales 341
11.6 Ecuaciones de las líneas de transmisión y sus soluciones en forma fasorial 343
11.7 Propagación sin pérdidas y con bajas pérdidas 345
11.8 Caracterización de la transmisión de potencia y pérdidas 347
11.9 Reflexión de la onda en las discontinuidades 350
11.10 Relación de onda estacionaria de voltaje 353
11.11 Líneas de transmisión de longitud finita 357
11.12 Algunos ejemplos de la línea de transmisión 360
11.13 Métodos gráficos 364
11.14 Análisis de transitorios 375 Lecturas complementarias 388 Problemas 388
Capítulo 12
La onda plana uniforme 396
12.1 La propagación de la onda en el espacio libre 396
12.2 Propagación de ondas en dieléctricos 404
12.3 El teorema de Poynting y la potencia de las ondas 413
12.4 Propagación en buenos conductores: el efecto piel 416
12.5 Polarización de onda 423
Lecturas complementarias 430
Problemas 430
Capítulo 13
Reflexión de ondas planas y dispersión 434
13.1 Reflexión de ondas planas uniformes que inciden perpendicularmente 434
13.2 Razón de onda estacionaria 441
13.3 Reflexión de ondas sobre múltiples interfaces 445
13.4 Propagación de ondas planas en direcciones generales 453
13.5 Reflexión de ondas planas que inciden en ángulos oblicuos 456
13.6 Reflexión total y transmisión total de ondas incidentes oblicuas 462
13.7 Propagación de ondas en medios dispersivos 465
13.8 Ensanchamiento de pulsos en medios dispersivos 471
Lecturas complementarias 475
Problemas 476
Capítulo 14
Ondas guiadas y radiación 480
14.1 Campos en las líneas de transmisión y constantes fundamentales 481
14.2 Operación de la guía de onda básica 490
14.3 Análisis de las ondas planas en las guías de ondas de placas paralelas 494
14.4 Análisis de guías de placas paralelas utilizando la ecuación de onda 503
14.5 Guías de onda rectangulares 506
14.6 Guías de onda dieléctricas planas 511
14.7 Fibra óptica 517
14.8 Principios básicos de las antenas 527
Lecturas complementarias 537
Problemas 537
Apéndice A
Análisis vectorial 542
A.l Coordenadas curvilíneas generales 542
A.2 Divergencia, gradiente y rotacional en coordenadas generales curvilíneas 543 A.3 Identidades vectoriales 545
Apéndice B Unidades 546
Apéndice C
Constantes de materiales 551
Apéndice P
Orígenes de la permitividad compleja 554
Apéndice E
Respuestas a los problemas impares 561
Índice analítico 567
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