Nombre: ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
Código: 504102005
Carácter: Obligatoria
ECTS: 6
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 2º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
[CB1 ]. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
[CB2 ]. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
[CG3 ]. Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
[C11 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Capacidad de utilizar distintas fuentes de energía y en especial la solar fotovoltaica y térmica, así como los fundamentos de la electrotecnia y de la electrónica de potencia
[C8 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Capacidad para comprender los mecanismos de propagación y transmisión de ondas electromagnéticas y acústicas, y sus correspondientes dispositivos emisores y receptores
[TR3 ]. Aprender de forma autónoma
[TR4 ]. Utilizar con solvencia los recursos de información
Al finalizar el programa formativo, el estudiante debe ser capaz de:
Utilizar herramientas matemáticas y conceptos físicos para la resolución de problemas sobre campos electrostáticos.
Comprender conceptos básicos sobre campos dinámicos y propagación de energía en el espacio.
Caracterizar la propagación de ondas en líneas de transmisión ideales y con pérdidas.
Resolver problemas sobre adaptación de impedancias y máxima transferencia de potencia.
Analizar la propagación de ondas en el espacio.
Comprender el concepto de polarización e impedancia intrínseca de un medio.
Analizar el comportamiento de ondas ante diferentes materiales.
Comprender las condiciones para la propagación de ondas en sistemas guiados.
Analizar sistemas de propagación guiados. Calcular frecuencia de corte y modos de propagación.
Situación electrostática y magnetostática. Campos que varían con el tiempo. Propagación de ondas en líneas de transmisión. Propagación de ondas en el espacio. Propagación de ondas en medios guiados.
Introducción a la fuerza eléctrica.
Ecuaciones de Maxwell.
Aproximación electrostática.
Aproximación magnetostática
Campos electromagnéticos que varían con el tiempo y vector de Poynting
Campos electromagnéticos con variación temporal
Campos electromagnéticos con variación sinusoidal
Aplicación de la teoría electromagnética a la propagación de ondas en líneas de transmisión
Principios de propagación en líneas de transmisión
Líneas de transmisión con pérdidas
Aplicación de la teoría electromagnética de ondas en el espacio
Principios de la propagación de ondas en el espacio
Polarización de ondas y medios con altas pérdidas
Ondas incidiendo normalmente a un medio material
Ondas con incidencia oblicua a un medio material
Introducción a la fuerza eléctrica.
Solución de problemas electroestáticos con ayuda de MATLAB u Octave Solución de problemas magnetoestáticos con ayuda de MATLAB u Octave Solución de problemas por el método de las imágenes usando MATLAB u Octave
Estudio y diseño gráfico de líneas de transmisión y circuitos de adaptación
Repaso de conocimientos teóricos sobre propagación de ondas en líneas de transmisión Circuito con adaptación perfecta de impedancias Régimen permanente en la línea de transmisión Adaptación de impedancias con línea en lambda cuartos
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
Introduction to electric force
Maxwell equations
Electrostatic approximation
Magnetostatic approximation
Time varying electromagnetic fields and Poynting vector
Time varying electromagnetic fields
Steady state sinusoidal electromagnetic fields
Study of wave propagation in ideal transmission lines
Plane wave propagation in ideal transmission lines
Lossy transmission lines
Wave propagation in open space
Plane wave propagation in open space
Polarization of waves and propagation in lossy media
Plane wave with normal incidence to a dielectric or magnetic medium
Oblique incidence of plane wave to a dielectric or magnetic medium
Laboratory work program (English):
Lab work 1 Solution of electrostatic problems using MATLAB or Octave
Lab work 2 Solution of magnetostatic problems using MATLAB or Octave
Lab work 3 Implementation of the spatial images technique using MATLAB or Octave
Lab work 4 Study of a transmission line and matching circuits
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc
Lecciones teóricas en clase desarrolladas por los profesores de la asignatura. Se invita a los estudiantes a que formulen todas las preguntas necesarias para aclarar dudas sobre los conceptos.
Tras completar cada uno de los tres bloques principales que componen la asignatura los estudiantes completaran en grupo un problema tipo con las ayuda de los profesores.
42
100
Clase en laboratorio: prácticas
Usando el entorno de programación MATLAB u Octave, los estudiantes representarán gráficamente y simularan cuestiones relacionadas con los principales conceptos teóricos estudiados en la asignatura. Incluye la evaluación de las actividades realizadas en el laboratorio
15
100
Clase en campo o aula abierta (visitas técnicas, conferencias, etc.). En general, actividades que requieren de unos recursos o de una planificación especiales
Usando el entorno de programación MATLAB u Octave, los estudiantes representarán gráficamente y simularan cuestiones relacionadas con los principales conceptos teóricos estudiados en la asignatura. Incluye la evaluación de las actividades realizadas en el laboratorio
Seminarios, tutorías convocadas por el profesorado, conferencias, visitas técnicas, mesas redondas, etc.
0
100
Clase en aula de informática: prácticas
Tutorías: Tanto las de carácter individual como las realizadas en grupo servirán para asesorar, resolver dudas
0
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua)
Exámenes parciales, abarcan problemas y/o cuestiones teóricas.
3
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final)
Examen compuesto por dos exámenes parciales, abarcan problemas y/o cuestiones teóricas.
0
100
Tutorías
Tutorías: Tanto las de carácter individual como las realizadas en grupo servirán para asesorar, resolver dudas
0
50
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo
Los estudiantes resolverán, como trabajo fuera del aula, ejercicios prácticos necesarios para comprender los conceptos principales de la asignatura impartidos durante el semestre.
Los estudiantes revisarán de forma autónoma los conceptos teóricos y los ejercicios prácticos indicados por los profesores de la asignatura durante las sesiones de laboratorio, las lecciones y las tutorías.
120
0
Trabajo práctico de laboratorio
La evaluación del aprendizaje de laboratorio se realizará mediante la resolución de casos prácticos en el aula relacionados con los contenidos (Ejecución de tareas prácticas). A modo de guía sobre el tipo de contenidos que el alumno debe ser capaz de resolver, se dispondrá de memorias de las distintas unidades didácticas de laboratorio. Estas memorias, compuestas de explicaciones detalladas y ejercicios, servirán de entrenamiento para la evaluación mediante casos prácticos.
30 %
Exámenes escritos y/u orales (evaluación de contenidos teóricos, aplicados y/o prácticas de laboratorio)
Se realizaran dos actividades de evaluación, cada una consistente en una única prueba.
La primera actividad de evaluación, consistente en un examen con cuestiones teóricas y problemas, cubrirá las unidades 1 y 2 de la asignatura de la asignatura con un peso del 30% de la calificación final.
La segunda actividad de evaluación será también un examen que cubrirá los contenidos tratados en las unidades 3 y 4. Esta actividad tendrá un peso del 40% de la calificación final de la asignatura.
70 %
Exámenes escritos y/u orales (evaluación de contenidos teóricos, aplicados y/o prácticas de laboratorio)
Se realizaran dos actividades de evaluación, cada una consistente en una única prueba.
La primera actividad de evaluación, consistente en un examen con cuestiones teóricas y problemas, cubrirá las unidades 1 y 2 de la asignatura de la asignatura con un peso del 30% de la calificación final.
La segunda actividad de evaluación será también un examen que cubrirá los contenidos tratados en las unidades 3 y 4. Esta actividad tendrá un peso del 40% de la calificación final de la asignatura.
70 %
Exámenes escritos y/u orales (evaluación de prácticas de laboratorio)
Se realizará una prueba de evaluación tipo examen que abarcará el temario desarrollado en las prácticas de laboratorio. Esta prueba podrá ser escrita o ser realizada en el Aula Virtual. Tendrá un peso correspondiente al 30% de la asignatura.
30 %
La calificación final de la asignatura viene contabilizada de la siguiente forma:
Actividad de Examen de teoría-problemas de los Bloques I y II con un peso del 30% del peso global de la asignatura.
Actividad de Examen de teoría-problemas de los Bloques III y IV, con un peso del 40% del peso global de la asignatura.
Trabajo práctico de laboratorio con un peso del 30%. Este parte se evalúa mediante ejecución de tareas de laboratorio en el sistema de evaluación continua y mediante examen escrito o de aula virtual en el sistema de evaluación final.
Para aprobar la asignatura es necesario obtener como mínimo 5 puntos sobre 10 en la calificación global.
La nota de cada una de las actividades de evaluación se mantendrá durante todo el curso académico.
La nota de prácticas se mantendrá en el curso académico posterior.
Los estudiantes, si así lo estiman conveniente y renunciando a la calificación original, podrán volver a examinarse de cualquier actividad de evaluación, tanto en su modalidad de evaluación continua como final.
Autor: Cañete Rebenaque, David
Título: Ondas planas y placas paralelas problemas resueltos de ondas electromagnéticas
Editorial: Universidad Politécnica de Cartagena
Fecha Publicación: 2013
ISBN: 9788494148033
Autor: Cheng, David K. q (David Keun)
Título: Fundamentos de electromagnetismo para la ingeniería
Editorial: Addison Wesley
Fecha Publicación: 1998
ISBN: 9684443277
Autor: Ramo, Simon
Título: Fields and waves in communication electronics
Editorial: John Wiley & Sons
Fecha Publicación: 1994
ISBN: 0471585513
Autor: Cheng, David K. q (David Keun)
Título: Fundamentos de electromagnetismo para ingeniería
Editorial: Addison Wesley Iberoamericana,
Fecha Publicación: 1998
ISBN: 9684443277
Autor: Cañete Rebenaque, David
Título: Líneas de transmisión problemas resueltos de ondas electromagnéticas
Editorial: Universidad Politécnca de Cartagena,
Fecha Publicación: 2013
ISBN: 9788494198816
Autor: Ulaby, Fawwaz T.
Título: Fundamentals of applied electromagnetics
Editorial: Upper Saddle River
Fecha Publicación: 2007
ISBN: 0132413264
Autor: Quesada Pereira, Fernando D.
Título: Electrostática, magnetostática y vector de Poynting problemas resueltos de ondas electromagnéticas
Editorial: Universidad Politécnica de Cartagena,
Fecha Publicación: 2013
ISBN: 9788494069246
Autor: Dubroff, Richard E.
Título: Electromagnetismo: conceptos y aplicaciones
Editorial: Prentice-Hall Hispanoamericana
Fecha Publicación: 1997
ISBN: 9688809543
Autor: Ulaby, Fawwaz T.
Título: Electromagnetics for engineers
Editorial: Upper Saddle River
Fecha Publicación: 2005
ISBN: 0131497243
Autor: David Cañete Rebenaq
Título: Problemas resueltos de Electrostática y Magnetostática
Editorial: Ediciones UPCT, https://upct.odilotk.es/opac/?id=00248506
Fecha Publicación: 2018
ISBN: 978-84-16325-67-2
Autor: Fernando D Quesada P
Título: Problemas resueltos de Línea de Transmisión
Editorial: Ediciones UPCT, https://upct.odilotk.es/opac/?id=00266834
Fecha Publicación: 2018
ISBN: 978-84-16325-75-7
Autor: David Cañete Rebenaq
Título: Problemas resueltos de Ondas Planas
Editorial: Ediciones UPCT, https://upct.odilotk.es/opac/?id=00269683
Fecha Publicación: 2019
ISBN: 978-84-16325-84-9
Autor: Griffiths, David J.
Título: Introduction to electrodynamics
Editorial: Pearson
Fecha Publicación: 2013
ISBN: 9781292021423
Autor: Balanis, Constantine A.
Título: Advanced engineering electromagnetics
Editorial: John Wiley and Sons
Fecha Publicación: 2012
ISBN: 9780470589489
Autor: Cheng, David K. q (David Keun)
Título: Fundamentals of engineering electromagnetics
Editorial: Addison-Wesley,
Fecha Publicación: 1993
ISBN: 0201566117
Autor: Pozar, David M.
Título: Microwave engineering
Editorial: Addisson-Wesley
Fecha Publicación: 2012
ISBN: 9780470631553
Autor: Reyes Davó, Elías de los
Título: Campos electromagnéticos II
Editorial: Universidad Politécnica de Valencia, Servicio de Publicaciones
Fecha Publicación: 1999
ISBN:
Se utilizará el aula virtual proporcionada por la Universidad. Dentro del espacio de la asignatura se publicarán manuales de prácticas, exámenes de otros años y problemas resueltos. El aula virtual dispone de chat para intercambio de información entre alumnos, y para preguntas on-line con el profesor. Los alumnos también podrán intercambiar experiencias en la resolución de problemas, y podrán publicar sus avances para que el resto de alumnos los compartan, y para que el profesor pueda corregirlos y dar metodologías alternativas de resolución.
El alumno también podrá consultar el material en Open Course Ware
OCW: http://ocw.bib.upct.es/course/view.php?id=136&topic=1