Guía Docente 2016/2017

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1 Guía Docente 2016/2017 Física Physics Grado en Ingeniería Informática Modalidad a Distancia lf:

2 Índice Física...3 Breve descripción de la asignatura...3 Requisitos Previos...3 Objetivos...3 Competencias y resultados de aprendizaje...4 Metodología...5 Temario...6 Relación con otras materias...7 Sistema de evaluación...7 Bibliografía y fuentes de referencia...7 Web relacionadas...8 Recomendaciones para el estudio y la docencia...8 Material necesario...8 Tutorías...9

3 Física Módulo: Formación Básica. Materia: Fundamentos Físicos de la Informática. Carácter: Formación Básica. Nº de créditos: 6 ECTS. Unidad Temporal: 1er Curso 2º semestre Profesor/a de la asignatura: José Francisco Castejón Mochón jfcastejon@ucam.edu Horario de atención a los alumnos/as: Jueves 10:00-12:00 (confirmando asistencia). Fuera de ese horario se puede solicitar cita vía mensajes privados del Campus virtual. Profesor coordinador de curso: José María Cecilia Canales. Profesor coordinador de módulo: Jesús Antonio Soto Espinosa Breve descripción de la asignatura La asignatura está enfocada para que el alumno sea capaz de entender los conceptos de electricidad y magnetismo que junto con el análisis de circuitos y los materiales semiconductores, permiten el estudio de los materiales para la construcción de sistemas digitales, combinacionales y secuenciales, así como el almacenamiento magnético de la información. Brief Description The course is focused so that students can understand the concepts of electricity and magnetism together with the analysis of circuits and semiconductor materials, allowing the study of materials for the construction of digital systems, combinational and sequential, and the magnetic storage of information. Requisitos Previos Base matemática adecuada de bachiller, fundamentalmente en cálculo. Objetivos 1. Conocer el método científico. 2. Desarrollar la capacidad de abstracción.

4 3. Fomentar el pensamiento y razonamiento cuantitativo. 4. Entrenar la capacidad de resolución de problemas y toma de decisiones Competencias y resultados de aprendizaje Competencias transversales T1 - Capacidad de análisis y síntesis. T4 - Resolución de problemas. T5 - Toma de decisiones. T11 - Razonamiento crítico. T14 - Aprendizaje autónomo. T16 - Creatividad e innovación. T21 - Capacidad de reflexión. UCAM3 - Desarrollar habilidades de iniciación a la investigación. Competencias específicas [FB2 - Comprensión y dominio de los conceptos básicos de campos y ondas y electromagnetismo, teoría de circuitos eléctricos, circuitos electrónicos, principio físico de los semiconductores y familias lógicas, dispositivos electrónicos y fotónicos, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. FB5 - Conocimiento de la estructura, organización, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, los fundamentos de su programación, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. Resultados de aprendizaje RA Comprender los conceptos básicos de campos y ondas, y electromagnetismo. RA Diseñar y analizar circuitos eléctricos sencillos. RA Comprender los principios físicos de los semiconductores. RA Entender el fundamento físico de los dispositivos fotónicos utilizados en la transmisión óptica de información. RA Comprender la estructura fundamental de las memorias volátiles y no volátiles

5 Metodología Metodología Horas Horas de trabajo presencial Horas de trabajo no presencial Evaluación 6 6 horas (4%) Videoconferencias 6 Tutorías 6 Estudio personal teoría 40 Realización de 68 ejercicios y problemas Resolución horas (96 %) Autoevaluaciones búsqueda de 8 información TOTAL Por cada tema se propone una autoevaluación, ejercicios y problemas, y previo a cada parcial se propone una autoevaluación similar a un parcial. La calendarización de los contenidos, así como la distribución del tiempo en cada una de las metodologías según el tema y la tarea a realizar se encuentra reflejada en el plan de trabajo de la asignatura.

6 Temario Programa de la enseñanza teórica Tema 1. Unidades y Vectores. Unidades. Ecuación de dimensiones. Magnitudes escalares y vectoriales. Igualdad de vectores. Suma de vectores. Producto de vectores. Derivadas de vectores. Tema 2. Campo Eléctrico. Carga eléctrica. Ley de Coulomb. Campo eléctrico. Flujo eléctrico. Ley de Gauss. Potencial eléctrico. Gradiente de una función escalar. Energía electrostática. Tema 3. Corriente Eléctrica. Conductores en equilibrio electrostático. Condensador. Dipolo eléctrico. Energía almacenada en un condensador. Combinaciones de condensadores. Corriente y movimiento de cargas. Fuerza electromotriz. Combinaciones de resistencias. Reglas de Kirchhoff.. Circuitos RC. Tema 4. Campo Magnético. Fuerza ejercida por un campo magnético. Movimiento de una carga puntual en el interior de un campo magnético. Momento magnético de una espira. Campo magnético creado por corrientes eléctricas: ley de Biot y Savart. Campo magnético creado por una espira circular. Propiedades del campo magnético. Ley de Ampere. Aplicaciones de la ley de ampere. Inducción magnética. Ley de Faraday. Ley de Lenz. Inductancia. Circuitos LR. Energía magnética. Combinación de inductores. Tema 5. Semiconductores. Ondas electromagnéticas y estructura atómica. Modelo de Bohr del átomo de hidrógeno. Átomos con más de un electrón. El enlace covalente. Bandas de energía. Electrones de conducción. Huecos. Conducción en semiconductores intrínsecos.. Semiconductores extrínsecos. Ley de acción de masas. Concentración de portadores. Difusión. La unión PN en circuito abierto. La célula solar de silicio La unión PN con polarización directa. La unión PN con polarización inversa. El símbolo eléctrico y la curva del diodo. Diodo emisor de luz (LED). Aproximaciones del diodo. El transistor sin polarización. El transistor polarizado. Corrientes en un transistor. La conexión en EC (emisor común). Valores nominales máximos de un transistor. El transistor como interruptor. Tema 6. Campos eléctricos y magnéticos en la materia. El vector desplazamiento eléctrico. Ferroeléctricos. Celda de memoria. Memoria DRAM. Memoria FeRAM. Materiales magnéticos. Magnetización. Paramagnetismo. Diamagnetismo. Ferromagnetismo. Histéresis magnética. Almacenamiento magnético de la información. En el campus virtual hay unos apuntes de la teoría de cada tema. En cada tema hay conexiones a animaciones y vídeos que ayudan a la comprensión de los conceptos que se están tratando. La actualización de los apuntes es anual.

7 Programa de la enseñanza práctica Resolución de ejercicios y problemas de los temas relacionados anteriormente. En el campus virtual hay un conjunto de ejercicios y problemas (por tema) resueltos. Relación con otras materias Señales y Sistemas, Estructura de Computadores. Sistema de evaluación - Primera prueba parcial: 35% del total de la nota. - Prueba final: 35% del total de la nota. - Evaluación de prácticas y problemas: 20% del total de la nota. - Participación: 10% del total de la nota. Bibliografía y fuentes de referencia Bibliografía básica Tipler Mosca. Física para la ciencia y la tecnología. Editorial Reverté ISBN: Antonio Flores Sintas y José Francisco Castejón Mochón. Apuntes de Física, Teoría y Problemas en Campus Virtual UCAM. Actualización continua. Bibliografía complementaria Gómez Vilda, P., Nieto Lluis, V., Álvarez Marquina A., Martinez Olalla, R. Fundamentos Físicos y Tecnológicos de la Informática, Prentice Hall, 2006, ISBN: Montoto San Miguel, Luis. Fundamentos Físicos de la Informática y las Comunicaciones. Thompson ISBN: Burbano De Ercilla, S., Física general, Tébar Flores, 2006 Burbano De Ercilla, S., Problemas de Física general, Tébar Flores, 2006

8 Web relacionadas Simulaciones interactivas para ciencias y matemáticas. Videos de Física. Física con ordenador. Recomendaciones para el estudio y la docencia El alumno debe estudiar la teoría con el ritmo marcado por las autoevaluaciones, resolver los problemas propuestos en el campus virtual y comparar su solución con la propuesta, y comprobar su asimilación en cada autoevaluación. También es aconsejable buscar textos de problemas resueltos como los que figuran en la bibliografía. Material necesario Los apuntes teóricos y los ejercicios y problemas se ubican en el campus virtual. En consecuencia, es importante el uso de ordenadores con acceso a comunicaciones rápidas. Material didáctico Además de la bibliografía recomendada, en el campus virtual, en el apartado de recursos se proporcionará al alumno organizado en carpetas por temas el material didáctico necesario para el seguimiento de la misma que consistirá en: Apuntes sobre los temas tratados. Dentro de cada tema, enlaces a otros sitios donde aumentar la información sobre los temas. Ejercicios con las soluciones. Tutorías Breve descripción A través del campus virtual se van a establecer diferentes mecanismos de tutorización, soportados por las distintas herramientas disponibles: Foros: Sirven para promover la interacción entre todos los participantes en la asignatura. Recoger todas las dudas, aclaraciones, sugerencias, etc. que se van produciendo a lo largo del curso. Debe ser el primer punto de revisión para la aclaración de dudas. Se ofrecen foros para el debate de los contenidos relacionados con el temario.

9 Videoconferencia: Para la discusión de temas concretos y la aclaración de dudas. Se propondrán al menos tres videoconferencias: presentación, previa a parcial, y previa a final. Además de las propuestas por el profesor, los alumnos podrán solicitar la realización de más videoconferencias. Mensajes privados y/o correo electrónico: Toda la comunicación directa con el profesor puede realizarse mediante estas herramientas. Preferiblemente correo electrónico. Se realizará diariamente, con un compromiso de respuesta en menos de 48 horas lectivas desde la recepción del mismo.