Ondas Electromagnéticas

Ondas Electromagnéticas
¿De qué trata?
Las ondas electromagnéticas son hoy en día el principal soporte
para la transmisión de la información a distancia. Esta asignatura
propone un acercamiento detallado a este fenómeno físico, desde las
ecuaciones fundamentales que lo explican hasta su aplicación
concreta a líneas de transmisión.
Se trata de una asignatura de carácter troncal de 7.5 créditos: 6
teóricos, de los cuales 1.5 se destinarán a la realización de problemas
y el resto a la teoría, y 1.5 de laboratorio, correspondientes a 6
prácticas.
¿Dónde se enmarca dentro del plan de estudios?
Esta asignatura es del 5º semestre, es decir, pertenece al
cuatrimestre de otoño de tercero.
Ondas Electromagnéticas es continuación directa de la asignatura de
4º semestre Campos Electromagnéticos, ya que, de hecho, ambas
provienen de una misma asignatura anual en anteriores planes de
estudios. Esta es la razón de que las dos compartan incluso la misma
bibliografía básica.
Como asignatura troncal, proporciona conocimientos indispensables
para muchas de las asignaturas a cursar posteriormente: Antenas y
Propagación, Comunicaciones Ópticas, Microondas,...
¿Qué debería saber antes de empezar?
Dado que las ondas electromagnéticas surgen de la variación con el
tiempo de los campos eléctricos y magnéticos, es necesario
conocer las características fundamentales de este tipo de campos.
Además, dada la naturaleza vectorial de los mismos, es necesario
cierto manejo del álgebra vectorial (productos escalares y
vectoriales, gradiente, divergencia, rotacional, ...) y habilidades
básicas de cálculo integral en 2 y 3 dimensiones.
¿Qué voy a aprender en esta asignatura?
Al terminar el curso debería estar claro el origen y naturaleza del
fenómeno físico de las ondas electromagnéticas y su utilidad
en la transmisión de información. Se deben conocer las
implicaciones que tiene el hecho de que la longitud de onda sea
comparable a las dimensiones del circuito utilizado, en especial los
procesos de reflexión y refracción que se producen en los
cambios de medio, y ser capaz de comprender y utilizar un
Diagrama de Smith.
¿Qué partes tiene esta asignatura?
La asignatura se divide en cuatro unidades didácticas, que se
corresponden aproximadamente con el contenido del libro citado en
la bibliografía básica (Cheng 1989):
1. Campos variables en el tiempo y ecuaciones de Maxwell
(apartados 7.1 a 7.5 del libro)
2. Ondas electromagnéticas planas (apartados 7.6 a 8.5)
3. Reflexión y refracción de ondas planas (apartados 8.6 a 8.10)
4. Líneas de transmisión. Diagrama de Smith (tema 9)
También existen 6 prácticas de laboratorio obligatorias:
1. Propagación de ondas electromagnéticas en medios infinitos.
Polarización de ondas planas.
2. Incidencia normal entre dos medios. Coeficientes de reflexión y
transmisión. Dieléctricos multicapa.
3. Incidencia oblícua. Angulo de Brewster. Medida del índice de
refracción.
4. Líneas de transmisión. Propagación de señales en régimen
transitorio y estacionario senoidal (experimental).
5. Líneas de transmisión. Propagación de señales en régimen
transitorio y estacionario senoidal.
6. El diagrama de Smith. Adaptación de impedancias.
Los guiones de prácticas se facilitarán al comienzo de cada práctica.
Las prácticas se realizarán en el laboratorio de Alta Frecuencia
(3.06), salvo la número 3 que tendrá lugar en el laboratorio de
Óptica (3.02).
¿Cómo van a ser las clases?
En las cuatro partes en las que se divide la asignatura se irán
alternando la exposición por parte del profesor de la teoría con la
realización de ejemplos, ejercicios y problemas en clase.
¿Existe algún libro donde yo pueda encontrar la
materia de esta asignatura?
El texto básico, utilizado también en la asignatura Campos
Electromagnéticos de 2º curso, es:
CHENG, D.K.: “Field and wave electromagnetics”. Reading,
Massachussets, ed. Addison-Wesley, 1989.
Existe también una traducción:
CHENG, D.K.: “Fundamentos de electromagnetismo para
ingeniería”.
Wilmington,
Delaware,
ed.
Addison-Wesley
Iberamericana S.A., 1997.
¿Cómo va a ser la evaluación?
La nota de prácticas constituye el 20% de la nota. El resto
corresponde al examen final, compuesto por una serie de
preguntas breves teórico-prácticas (40% de la nota total) y
varios problemas (el otro 40%). Para el examen de problemas
podrá emplearse material de apoyo (libro, apuntes, ...).
¿Quién será el profesor?
Los profesores de esta asignatura serán:
Francisco Lera García, despacho 3.18 de la tercera planta del
edificio Ada Byron.
Para contactar con el profesor: lera@unizar.es
Íñigo Salinas Áriz, despacho 2.04 de la segunda planta del
edificio Ada Byron.
Horario de consultas: lunes y martes de 10 a 13 h.
Para contactar con el profesor: isalinas@unizar.es