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Capítulo 1. CAMPO ELÉCTRICO 1.1. Carga eléctrica 1.2. Aislantes y conductores 1.3. Distribuciones de carga 1.4. Ley de Coulomb 1.5. Campo eléctrico 1.6. Representación del campo eléctrico: líneas de campo 1.7. Campo eléctrico debido a una distribución discreta de carga 1.8. Campo creado por un dipolo eléctrico 1.9. Campo debido a una distribución continua de carga 1.10. Flujo del campo eléctrico 1.11. Teorema de Gauss 1.12. Simetría esférica 1.13. Simetría cilíndrica 1.14. Simetría plana 1.15. Conductores en equilibrio electrostático 1.16. Movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico uniforme
Capítulo 2. POTENCIAL ELECTROSTÁTICO 2.1. Energía potencial electrostática 2.2. Potencial electrostático 2.3. Gradiente de un potencial. Superficies equipotenciales 2.4. Superficie equipotencial 2.5. Potencial de distribuciones continuas de carga 2.6. Potencial en un punto del eje de un anillo de radio R con densidad lineal uniforme de carga 2.7. Potencial en un punto del eje de un disco de radio R con densidad superficial uniforme de carga 2.8. Diferencia de potencial entre dos puntos cercanos a una distribución lineal 2.9. Potencial creado por un conductor esférico cargado 2.10. Energía electrostática en una distribución continua de cargas 2.11. Energía electrostática en función de los vectores del campo
Capítulo 3. CONDENSADORES Y DIELÉCTRICOS 3.1. Condensadores 3.2. Determinación de la capacidad. Condensadores en vacío 3.3. Combinaciones de condensadores en serie y en paralelo 3.4. Energía de un condensador cargado 3.5. Fuerza entre las placas de un condensador 3.6. Dieléctricos 3.7. Capacidad de un condensador con dieléctico 3.8. Polarización 3.9. Teorema de Gauss generalizado. Desplazamiento eléctrico
Capítulo 4. CORRIENTE ELÉCTRICA Y CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA 4.1. Corriente eléctrica, movimiento de cargas 4.2. Densidades de corriente 4.3. Resistencia y ley de Ohm 4.4. Asociación de resistencias 4.5. Ley de Joule 4.6. Fuerza electromotriz y baterías 4.7. Elementos de un circuito. Ley generalizada de Ohm 4.8. Leyes de Kirchhoff 4.9. Ecuaciones de Kennelly 4.10. Teorema de Thevenin 4.11. Teorema de Norton
Capítulo 5. ANÁLISIS DE CIRCUITOS EN RÉGIMEN TRANSITORIO 5.1. Circuito R-L 5.2. Circuito R-C serie
Capítulo 6. ANÁLISIS DE CIRCUITOS LINEALES EN RÉGIMEN PERMANENTE SINUSOIDAL 6.1. Tensión y corriente alterna 6.2. Forma compleja de la impedancia. Representación fasorial de la tensión y de la corriente 6.3. Representación vectorial de la impedancia y la corriente 6.4. Asociación de impedancias. Admitancias 6.5. Valores eficaces de la tensión y la corriente 6.6. Potencia en circuitos con corriente alterna
Capítulo 7. MATERIALES SEMICONDUCTORES. DIODOS 7.1. Conductores, aislantes y semiconductores
Capítulo 8. EL TRANSISTOR BIPOLAR 8.1. Estructura de un transistor bipolar 8.2. El transistor bipolar como elemento de circuito 8.3. Configuraciones del transistor bipolar 8.4. Características gráficas para la configuración emisor común 8.5. Modelo linealizado del transistor bipolar npn en emisor común
Capítulo 9. CAMPO MAGNÉTICO 9.1. Definición de campo magnético: inducción magnética 9.2. Fuerza ejercida sobre una carga móvil 9.3. Movimientos de cargas en campos magnéticos 9.4. Efecto Hall 9.5. Fuentes del campo magnético 9.6. Fuerza sobre un conductor 9.7. Pares de fuerzas sobre espiras de corrientes e imanes 9.8. Ley de Biot Savart 9.9. Fuerza entre dos conductores paralelos 9.10. Ley de Ampère 9.11. Propiedades magnéticas de la materia
Capítulo 10. INDUCCIÓN MAGNÉTICA 10.1. Flujo magnético (fM) 10.2. Experiencias de Faraday/Henry/Lenz 10.3. F.e.m. inducida 10.4. Autoinducción (inductancia L) 10.5. Inducción mutua 10.6. Energía del campo magnético 10.7. Ecuaciones de Maxwell
APÉNDICES
Apéndice A. LOS NÚMEROS COMPLEJOS A.1. El sistema de los números complejos A.2. Módulo y argumento A.3. Raíz n-ésima y exponencial
Apéndice B. OPERADORES DIFERENCIALES B.1. Recordatorios sobre los productos vectorial y mixto B.2. Gradiente B.3. Divergencia B.4. Rotacional B.5. Laplaciano B.6. Algunas relaciones entre los operadores diferenciales Parte II. OSCILACIONES Y ONDAS
Capítulo 1. OSCILACIONES 1.1. Cinemática del movimiento armónico simple 1.2. Dinámica del movimiento armónico simple 1.3. Péndulo simple 1.4. Péndulo físico o péndulo compuesto 1.5. Oscilaciones de sólidos
Capítulo 2. ONDAS I 2.1. Definición 2.2. Descripción matemática de onda 2.3. Ecuación de onda y velocidad de propagación 2.4. Ondas planas en la materia Capítulo 3. ONDAS II 3.1. Interferencias 3.2. Difracción 3.3. Poder resolvente o poder separador
Desde noviembre del año 1976, en que impartí mi primera clase, hasta la fecha, han pasado más de treinta años.
Este tiempo me ha servido para aprender un poco, pero sobre todo me ha servido para aprender a enseñar.
En este intervalo de tiempo, los alumnos han cambiado. Lo han hecho mucho más rápidamente que los profesores. Nosotros, subidos a veces en el pedestal de nuestra hipotética sabiduría, no hemos sabido apreciar el profundo cambio de nuestros alumnos.
Es indudable que ellos han sufrido una gran transformación y no cabe preguntarse si para bien o para mal, sólo cabe preguntarse cómo podemos enseñarles. Si no somos capaces de apreciar esta variación vital, no será posible serles útiles. La imagen del profesor-juez, que se limita únicamente a evaluar, está hoy día fuera de lugar.
Se necesitan profesores comprometidos, profesores que sean capaces de trabajar a fondo con los alumnos, olvidándose del nivel de conocimiento que poseen y pensando únicamente en el nivel que pueden alcanzar. Hay que olvidarse de las complejas fórmulas que antaño nos enseñaron, de los métodos matemáticos que sólo servían para llenar pizarras y plantear conceptos ininteligibles. Pero este cambio mental tiene que estar dirigido desde el rigor, porque el rigor no implica complejidad ni confusión. Se puede alcanzar el rigor con conceptos sencillos.
Si Albert Einstein fue capaz de explicar la Teoría de la Relatividad en apenas un pequeño libro de no más de cincuenta hojas, estaríamos fuera de la realidad si no somos capaces de hacer entender a nuestros alumnos el contenido de la obra que presentamos.
Este libro, pensado para el nuevo modelo educativo (EEES), pretende que el alumno que se atreva a leerlo sea capaz de llegar a conclusiones sin ayuda del profesor. No pretende sustituir a éste, cosa imposible, pero sí puede hacer que los alumnos «piensen» y, sobre todo, que aprecien la sencillez de la materia.
Por esta razón, la teoría se ha explicado de forma fácil de entender y sólo se han incorporado las ineludibles demostraciones en aras de no perder rigor. El libro se desarrolla en dos partes (Electromagnetismo y Ondas) que corresponde al segundo semestre del grado en Física.
Se han incluido también capítulos sobre Electrónica básica y dos apéndices matemáticos sobre números complejos y operadores diferenciales, ambos desarrollados por don Juan de Burgos Román y cedidos por García-Maroto Editores, aportando un valor añadido de conocimientos que son absolutamente necesarios para el perfecto entendimiento de la asignatura. Los autores
