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Universidad Pública de Navarra
| Código: 242502 | Asignatura: FÍSICA AVANZADA | ||||
| Créditos: 3 | Tipo: Obligatoria | Curso: 3 | Periodo: 1º S | ||
| Departamento: Física | |||||
| Profesorado: | |||||
| MADURGA PEREZ, VICENTE [Tutorías ] | |||||
Descripción/Contenidos
. Magnetismo en la materia. Ciclo de histéresis y saturación magnética.
· Imanes permanentes.
· Circuito magnético: fuerza magnetomotriz (Fuerza de tensión magnética.)
· Ondas electromagnéticas.
· Líneas de transmisión. Propagación de ondas en modo TEM.
Descriptores
. Magnetismo en la materia. Ciclo de histéresis y saturación magnética.
· Imanes permanentes.
· Fuerza magnetomotriz (Fuerza de tensión magnética).
· Ondas electromagnéticas.
· Líneas de transmisión. Propagación de ondas en modo TEM.
Competencias genéricas
Competencias Globales
CG1: Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial, que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas yelectrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación yautomatización.
CG2: Capacidad para la dirección de las actividades objeto de los proyectos deingeniería descritos en el epígrafe anterior.
CG3: Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para elaprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG4: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.
Competencias del Módulo de Formación Básica
CB1: Poseer capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización.
CB2: Comprender y dominar los conceptos básicos sobre las leyes generales de mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.
CB3: Poseer conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en ingeniería.
Competencias específicas
· Comprender los fenómenos asociados al magnetismo en la materia.
· Calcular el circuito magnético: fuerza magnetomotriz (fuerza de tensión magnética).
· Conocer y calcular sistemas con Imanes permanentes.
· Conocer los principios de las Ondas electromagnéticas y saber calcular sus parámetros fundamentales
· Conocer los principios de la propagación de ondas en modo TEM en líneas de transmisión.
Metodología
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Metodología - Actividad
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Horas Presenciales
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Horas no presenciales
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A-1 Clases expositivas/participativas
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22
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0
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A-2 Prácticas
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8 | |
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A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
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A-4 Elaboración de trabajo
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0
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10 |
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A-5 Lecturas de material
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5
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A-6 Estudio individual
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30
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A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
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Total
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30
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45
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Evaluación
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Aspecto
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Criterios
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Instrumento de evaluación
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Peso (%)
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| Participación |
Asistencia a clase
Asistencia a Laboratoratorio
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Obligatoria
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Conceptos materia y resolución casos prácticos |
Comprensión fundamentos y aplicación a casos prácticos |
Examen: 2 series de 4 cuestiones (50%)
2 problemas con 3 o 4 apartados (50%)
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75 %
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| Realización casos prácticos: laboratorio |
Comprensión fundamentos práctica
Comprensión diseño práctica
Realización práctica
Análisis resultados
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Actividad en el Laboratorio Informe práctica |
25 %
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Temario
Tema 1. Magnetismo en la materia. Ciclo de histéresis y saturación magnética.
Origen del momento magnético y de la imanación de los materiales: la interacción de canje, ferromagnetismo, imanación espontánea. Anisotropía magnética. Los dominios magnéticos, paredes entre dominios. Procesos de imanación: rotación de la imanación, movimiento de paredes magnéticas, el ciclo de histéresis y sus parámetros, saturación de la imanación, Ms(T).
Tema 2. Imanes permanentes.
Parámetros característicos de un imán: campo coercitivo, imanación remanente, el producto BrHc. Materiales magnéticamente duros: alta anisotropía magnética, bloqueo de paredes magnéticas. Materiales para imanes: alta imanación, alta anisotropía, alta temperatura de Curie. El efecto de la forma de un imán: energía magnetostática.
Tema 3. Fuerza magnetomotriz (fuerza de tensión magnética)
El circuito magnético: fuerza magnetomotriz, reluctancia. Circuitos magnéticos acoplados: en serie y en paralelo. Circuitos magnéticos sólo con imanes: campo desimanador, campo magnético en el entrehierro, energía magnética en el entrehierro.
Tema 4. Ondas electromagnéticas.
Ecuaciones de Maxwell: deducción de la onda electromagnética. Ondas en medios aisladores y ondas en medios conductores Propiedades de los vectores campo eléctrico y campo magnético de la onda electromagnética. Radiación de la onda electromagnética del dipolo oscilante: potencia radiada, resistencia a la radiación.
Tema 5. Transmisión de ondas electromagnéticas en medios materiales: líneas de transmisión, propagación de ondas en modo TEM.
Transmisión de ondas en medios aisladores y en medios conductores. Reflexión y refracción de la onda electromagnética. Guías de ondas: modos de propagación. Propagación en modo TEM.
LABORATORIO
1. 1. Ciclo de histéresis de un material magnéticamente blando.
2. 2. Ciclo de histéresis de un material magnéticamente duro.
3. 3. Ciclo de histéresis: influencia de la forma del material.
4. 4. Ciclo de un material magnetoelástico: influencia de la tensión.
5. 5. Determinación de la variación Ms(T): imanación-temperatura.
6. 6. Caracterización de un imán.
7. 7. Circuito magnético: campo en el entrehierro.
8. 8. Interacción onda electromagnética-material magnético: efecto Kerr.
9. 9. Guía de onda.
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
1. Introduction to magnetic materials. B.D. Cullity. Addison-Wesley Publishing Company, Inc. (Reading, MA 1972) ISBN: 0-201-01218-9
2. Introduction to Magnetism and Magnetic Materials. David Jiles. Chapman and Hall (London, UK 1998) ISBN: 0 412 79850 6
3. Modern Magnetic Materials. Robert C. O´Handley. John Wiley & Sons, Inc. (New York NY 2000) ISBN: 0-471-15566-7
4. Los Materiales Magnéticos en la Industria Eléctrica. P.R. Bardell. Urmo (Bilbao 1970)
5. Magnetism : Materials and Applications. Ed. by Étienne du Trémolet de Lacheisserie, Damien Gignoux, Michel Schlenker. Kluwer Academic Publishers, Springer Science+Business Media, Inc. (New York NY 2005) ISBN: 0-387-23000-9
6. Magnetism and Magnetic Materials. J.M.D. Coey. Cambridge University Press, (Cambridge, UK 2010) ISBN: 978-0-521-81614-4
1. Campos y Ondas Electromagnéticos P.Lorrain y D.R.Corson. Ed. Selecc. Científicas (Madrid 1986)
2. Campos Electromagnéticos R.K.Wangsness. Ed. Limusa (Méjico D.F. 1989)
3. Electricity and Magnetism Bleaney and Bleaney. 3ª Edición. Oxford University Press. (Oxford 1991)
4. Electromagnétisme 1, 2, 3 y 4 M.Bertin, J.P.Faroux et J.Renault. Ed. Dunod Université (Paris 1986)