UNIVERSIDAD DEL CARIBE UNICARIBE. Escuela de Educación. Programa de Asignatura

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María Victoria María Soledad Quintana San Martín
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1 UNIVERSIDAD DEL CARIBE UNICARIBE Escuela de Educación Programa de Asignatura Nombre de la asignatura : Física y Laboratorio de Física IV Carga académica : 4 créditos Modalidad : Semipresencial Clave : FIS-204 Pre-requisito : FIS-203 Fecha de elaboración : Julio, 2003 Responsable de elaboración : Lic. Elvin Nivar Presentado a : Lic. Damián Peralta Directora Escuela de Educación Modificaciones: 1ª: Fecha: Noviembre, 2005 Responsable: Lic. Adalberto Castillo P._ 2ª: Fecha: Responsable: 3ª: Fecha: Responsable: CONTENIDO:

2 Justificación Propósitos Contenido de unidades Metodología Evaluación Bibliografía Enero, 2006 JUSTIFICACIÓN La asignatura Física y Laboratorio de Física IV (FIS-204), desglosa las partes concernientes a la Electricidad y el Magnetismo, respectivamente, tocando las unidades relativas a campos eléctricos y Ley de Gauss, potencial eléctrico, capacitancia, dieléctricos, corriente y resistencia y circuitos de corriente continua, campos magnéticos y sus fuentes. Forma parte del grupo de asignaturas especializadas de la carrera de Educación mención Matemática y Física. Requiere del conocimiento del cálculo diferencial e integral el cual ayudará de manera notable hacer deducciones de ciertas leyes y/o principios físicos. PROPÓSITOS Generales Lograr el dominio de lo que es la electricidad, sus leyes fundamentales, su aplicación en el circuito y sus elementos. Manejar las leyes que rigen la magnestostática y el conocimiento de sus fuentes.

3 2.2 Específicos. Definir el término de carga eléctrica e identificar sus propiedades. Definir el campo eléctrico y deducir la Ley de Coulomb. Definir el flujo eléctrico y deducir la ley de Gauss. Definir y diferenciar los términos de diferencia de potencial. Elaborar conclusiones de determinadas aplicaciones electrostáticas. Conocer los principales dispositivos que son esenciales. Analizar las leyes que rigen los circuitos eléctricos. Explicar los aspectos teóricos relativos a la magnetostática. Inferir en las leyes propias que rigen el magnetismo. 3. CONTENIDOS UNIDAD I: Campo Eléctrico Propiedad de las cargas eléctricas. Aisladores y conductores. Ley de Coulomb. El campo eléctrico. El campo eléctrico de una distribución de carga continua. Líneas de campo eléctrico. Movimiento de una partícula cargada en un campo eléctrico uniforme. El osciloscopio. Flujo eléctrico. Ley de Gauss. aplicación de la ley de Gauss a aisladores cargados. Conductores en equilibrio electrostático. Prueba experimental de la ley de Gauss de la ley de Coulomb. Deducción de la ley de Gauss.

4 UNIDAD II: Potencial Eléctrico 2.1 Potencial eléctrico y diferencia de potencial. 2.2 Diferencia de potencial en un campo eléctrico uniforme. 2.3 Potencial eléctrico y energía potencial debido a cargas puntuales. 2.4 Obtención del campo eléctrico. 2.5 El potencial eléctrico debido a distribuciones de cargas continúas. 2.6 Potencial de un conductor cargado. 2.7 El experimento de la gota de aceite de Millikan. 2.8 Aplicaciones de la electrostática. UNIDAD III: Capacitancia, Dieléctricos, Corriente y Resistencia 3.1 Definición y cálculo de la capacitancia. 3.2 Combinación de capacitadotes. 3.3 Energía almacenada en un capacitador cargado. 3.4 Capacitadores con dieléctricos. 3.5 Dipolos eléctricos en un campo eléctrico externo. 3.6 Una descripción atómica de los dieléctricos. 3.7 Corriente eléctrica. 3.8 Resistencia y ley de ohm. 3.9 Resistencia y temperatura Superconductores Un modelo para la conducción eléctrica Energía eléctrica y potencia. UNIDAD IV: Circuitos de Corriente Continua 4.1 Fuerza electromotriz. 4.2 Resistores en series y en paralelo. 4.3 Regla de Kirchhoff. 4.4 Circuitos RC. 4.5 Instrumentos eléctricos. 4.6 Alambrado doméstico y seguridad eléctrica. UNIDAD V: Campos Magnéticos

5 5.1 El campo magnético. 5.2 Fuerza magnética sobre un conductor que conduce corriente. 5.3 Momento de torsión sobre un lazo de corriente en un campo magnético uniforme. 5.4 Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético. Aplicaciones 5.5 El efecto Hall. 5.6 El efecto Hall cuántico. 5.7 Fuentes del campo magnético. 5.8 Ley de Bio-Savart 5.9 La fuerza magnética en dos conductores paralelos La ley de Ampére El campo magnético de un Solenoide El flujo magnético y la ley de Gauss en el magnetismo Corriente de desplazamiento y la ley de Ampére generalizada Magnetismo en la materia Campo magnético de la tierra. 4. METODOLOGÍA: Esta fundamentada en la realización de investigación asignadas por el acompañante, las cuales podrán ser individuales o en grupos, que finalmente se sustentaran en experimentos, donde los acompañados visualizan los fenómenos ya estudiado, sea en el laboratorio en el aula o en el entorno natural. 5. EVALUACIÓN: Cada estudiante será evaluado durante todo el proceso de aprendizaje, en las jornadas presénciales con el facilitador y sus compañeros estudiantiles, así como en las jornadas de estudio individual de manera independiente, con las opiniones de la heteroevaluación, la coevaluación, y la autoevaluación, se emitirán calificaciones en los diferentes aspectos y criterios que presentan la normativa de evaluación de Unicaribe.

6 Aspectos y criterios a evaluar Valor / puntos en c/ encuentro 1er 2do 3er 4to 5to A- posee programa, guía y materiales bibliográficos de la asignatura y otros 3 B- Identifica objetivos y temas de la asignatura y expresa expectativas positivas. 6

7 C- Se integra y participa con entusiasmo e interés en el grupo de estudio. 3 D- Se desempeña en correspondencia con los objetivos de la asignatura en el desempeño del tema

8 4 E- Demuestra competencias en ejercicio sobre el tema anterior. 4 3 F- Realiza las tareas de acuerdo a las orientaciones impartidas. 4 4 G- Hace aportaciones creativas sobre el tema, individuales y en el grupo de trabajo.

9 4 4 H- Responde con sus competencias sobre los temas tratados. 10 I- Demuestra dominio de competencias sobre los temas tratados del curso, en ejercicio integrados.

10 6 J- Domina procedimientos para recoger y elaborar un informe como resultado de investigación final o escrita

11 30 6. BIBLIOGRAFÍA: Texto (s) Básicos: Serway, Raymona A: Física. Tomo I. 4ta. Edición Mc Graw Hill. México Texto (s) de Consulta: Feynman, Richard L. Et al: Física Vol. II. 1era. Edición. Addison Wealey. México Sears, Francis W. Et al: Física Universitaria Vol II. 9na. Edición. Addison Wesley. Madrid. España Resnick, Robert & Halliday, David: Física. Parte II. 6ta. Edición. Editorial Continental. S.A. México Fernández Rañada, Antonio: Física Básica I. 1era. Edición. Alianza Editorial. S.A. Madrid, España Schaum,, Daniel : Física General. 2da. Edición. Mc Graw Hill. México De Juana, José M. Física General II 1era Edición Wesley Songman, S. A., 1998.

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