Carrera : Ingeniería en Materiales SATCA

Transcripción

1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Electricidad, Magnetismo y Óptica Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAC-1009 SATCA PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero en Materiales los fundamentos básicos del electromagnetismo y óptica para la comprensión del comportamiento de los materiales y sus interrelaciones entre la estructura, propiedades, procesos y aplicaciones Intención didáctica. Se organiza el temario, en tres unidades, Electricidad, Magnetismo y Óptica. Se busca que en cada unidad se comprendan y apliquen las principales leyes y efectos de los fenómenos electromagnéticos que permitan en el futuro aplicar estos conocimientos para la comprensión de temas más avanzados 1 Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos

2 3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Aplicar los conceptos básicos de las leyes y principios fundamentales de electricidad, magnetismo y óptica desarrollando habilidades en la resolución de problemas Competencias genéricas: Competencias instrumentales Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos básicos de la carrera Comunicación oral y escrita Habilidades básicas de manejo de la computadora Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas Solución de problemas Toma de decisiones. Competencias interpersonales Capacidad crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades interpersonales Competencias sistémicas Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Habilidad para trabajar en forma autónoma Búsqueda del logro

3 4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec del 9 al 13 de noviembre de Desarrollo de Programas en Competencias Profesionales por los Institutos Tecnológicos del 16 de noviembre de 2009 al 26 de mayo de Instituto Tecnológico de Zacatecas del 12 al 16 de abril de Participantes Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Superior de Calkiní, Chihuahua, Superior de Irapuato, Morelia, Saltillo, Superior de Tlaxco y Zacatecas. Academias de Ingeniería en Materiales de los Institutos Tecnológicos de: Chihuahua, Saltillo, Morelia, Zacatecas, Irapuato, Calkiní y Tlaxco. Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Superior de Calkiní, Chihuahua, Superior de Irapuato, Morelia, Saltillo, Superior de Tlaxco y Zacatecas. Evento Reunión Nacional de Diseño e Innovación Curricular para el Desarrollo y Formación de Competencias Profesionales de la Carrera de Ingeniería en Materiales. Elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la Carrera de Ingeniería en Materiales. Reunión Nacional de Consolidación de los Programas en Competencias Profesionales de la Carrera de Ingeniería en Materiales.

4 5.- OBJETIVO GENERAL DEL CURSO Aplicar los conceptos básicos de las leyes y principios fundamentales de electricidad, magnetismo y óptica desarrollando habilidades en la resolución de problemas. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS Aplicar la derivada como una herramienta para el análisis la variación de una variable con respecto a otra. Calcular integrales definidas y múltiples para solución de problemas. Aplicar el concepto de vector, escalar y campo vectorial para el análisis de fuerzas. Conceptos de Amperaje, Voltaje, Resistencia. 7.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Electricidad (Electrostática y electrodinámica) 1.1. Carga eléctrica 1.2. Campo eléctrico 1.3. Ley de Coulomb 1.4. Potencial eléctrico 1.5. Ley de Gauss 1.6. Resistencia y corriente eléctrica 1.7. Ley de Ohm Circuitos en serie, paralelo, combinado 1.8. Capacitancia Circuitos RC 2 Magnetismo 3 Óptica 2.1. Campo magnético 2.2. Flujo magnético y densidad de flujo magnético 2.3. Ley de Faraday 2.4. Efecto inductivo 2.5. Ley de Ampere 3.1. Oscilaciones y Ondas 3.2. Naturaleza de la radiación electromagnética y espectro electromagnético 3.3. Imágenes y Lentes 3.4. Reflexión 3.5. Refracción 3.6. Difracción 3.7. Interferencia

5 8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura. Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de induccióndeducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas. Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación, manejo y control de de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo. Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura. Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científico-tecnológica. Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. Relacionar los contenidos de la asignatura con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable. Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.

6 9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en: Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y prácticos. Desempeño en clase en el análisis y discusión de los temas abordados. Reportes escritos de las prácticas de laboratorio. Información obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en documentos escritos. Asistencia durante el desarrollo del curso UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Electricidad (Electrostática y electrodinámica) Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Comprender y aplicar las leyes que rigen los fenómenos eléctricos en el comportamiento de los materiales y sus interrelaciones entre la estructura, propiedades, procesos y aplicaciones. Identificar y efectuar mediciones de los parámetros eléctricos que permitan la caracterización de materiales. Resolver problemas de carga eléctrica y campo eléctrico. Aplicar los principios de la Ley de Ohm para el diseño de sistemas eléctricos más eficientes. Unidad 2: Magnetismo Competencia específica a desarrollar Comprender y aplicar las leyes que rigen los fenómenos magnéticos aplicados a la caracterización de, fabricación y procesos materiales. Actividades de Aprendizaje Conocer la naturaleza del magnetismo Entender fenómenos de flujo y campo magnético. Aplicar la ley de inducción de Faraday para comprender el funcionamiento de los hornos de inducción y agitación magnética. Unidad 3: Óptica Competencia específica a desarrollar Comprender y aplicar las leyes que gobiernan los fenómenos ópticos para la comprensión del funcionamiento de diverso equipo de laboratorio de observación. Actividades de Aprendizaje Comprender el comportamiento oscilatorio de sistemas. Describir las características y propiedades de las ondas. Cresta, periodo, amplitud, frecuencia, valle,

7 longitud de onda. Comprender la naturaleza ondulatoria de la luz. Conocer el efecto de los elementos ópticos sobre la luz, como las lentes, prismas, espejos, rejillas de difracción. Describir los fenómenos ópticos. Como la reflexión, refracción, interferencia, difracción, entre otros. Relacionar los conceptos de óptica en la formación de imágenes en lentes simples y compuestas.

8 11.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Halliday, Resnick, Walker: Fundamentals of Physics, 6th Edition, parte 3 y parte 4, John Wiley & Sons, 2002 y 2003, 2. Sears, Zemansk & Young, Fisica Universitaria. 3. Tippens: Física, Conceptos y Aplicaciones, Mc Graw-Hill 6a. Ed PRÁCTICAS PROPUESTAS Generación de cargas eléctricas por diferentes formas. Construcción de un electroscopio. Visualización de superficies equipotenciales. Realizar el análisis de circuitos eléctricos simples de corriente continua, en forma analítica y verificación en forma física. Uso de aparatos de medición (multímetro). Uso del microscopio óptico para formación de imágenes y descomposición de luz Comprobar las leyes de la inducción electromagnética en forma experimental. Construcción de un electroimán para verificar propiedades magnéticas. Textos electrónicos, bases de datos y programas informáticos Halliday, Resnick, Walker: Fundamentals of Physics, 6th Edition [en linea], [consulta:06 abril 2010].