Electricidad y Magnetismo

Transcripción

1 1 Ficha de Identificación 1.1 Código y del Curso 1.2 Unidad Académica Responsable del Curso 1.3 Ubicación curricular 1.4 Créditos Académicos Universidad del Magdalena Vicerrectoría de Docencia Electricidad y Magnetismo PROGRAMA DE IGEIERÍA ELECTRÓICA Componente Curricular Pre-Requisitos Co-Requisitos FÍSICA FÍSICA MECÁICA CÁLCULO VECTORIAL Créditos Proporción : :2 1.5 Descripción resumida del curso Este curso esta diseñado para que sea impartido a estudiantes de ingeniería que hayan recibido las nociones de la cátedra mecánica. Parte del tiempo planeado se utilizará para desarrollar clases magistrales, tiempo durante el cual el objetivo principal es proporcionar a los estudiantes una presentación clara y lógica de los conceptos avanzados de la física, y de esta manera, orientarlos para que continúen desarrollando los hábitos de razonamiento lógico que se necesitan para comprender su objetivo en la ingeniería. Durante este tiempo también se observará una amplia gama de interesantes aplicaciones en el mundo real, para reforzar la comprensión de los conceptos. La otra parte del tiempo será para que el estudiante estudie y complemente por si solo los temas planteados, con el objetivo de que el futuro ingeniero aprenda a educarse de manera autónoma, y que al final de su carrera, su capacidad, su rendimiento y comportamiento personal responda crítica y constructivamente al acelerado progreso de la ciencia y la tecnología, y al cambio permanente de una sociedad en vía de desarrollo. 1.6 Elaboración, Revisión y Aprobación Elaboró Revisó Aprobó 2 Justificación Página 1 de 7

2 En los profundos cambios que surgen alrededor de la sociedad, la principal necesidad que surge, es poder ofrecer una temática que complemente los requisitos incluyendo las aplicaciones de la física, lo cual le va a permitir al futuro ingeniero comprender no solo los fenómenos naturales sino también el desarrollo de esta ciencia y su aplicación a las ingenierías, desarrollo que se ha venido dando a través de muchas décadas, además que logra estimular el interés del alumno y se le facilite el trabajo de los temas mediante una exposición clara teniendo en cuenta el ámbito teóricoexperimental de esta ciencia. 3 Competencias a Desarrollar 3.1 Competencias Genéricas Declarativo o Conceptual Capacidad de definir planteamientos problémicos para realizar cálculos que solucionen casos simples de ingeniería Procedimental Aplicar técnica de análisis apropiada para resolver problemas Tomar datos de comportamientos de sistemas físicos Esquemático Argumentar resultados Plantear modelos matemáticos coherentes y funcionales Trazar esquemas de leyes físicas aplicadas a sistemas reales. Estratégico Proponer alternativas de solución basadas en teorías Resolver problemas novedosos 3.2 Competencias Específicas Identificar, analizar y comprobar fenómenos físicos. 4 Contenido y Estimación de Créditos Académicos 1 I CAMPO ELÉCTRICO I: DISTRIBUCIOES DISCRETAS DE CARGAS 1,1 Carga Eléctrica 0,5 1 1,2 Conductores y Aislantes y Carga por Inducción 0,5 1 1,3 Ley de Coulomb 0,5 1 1,4 Campo Eléctrico 0,5 1 1,5 Líneas de Campo Eléctrico 0,5 1 1,6 Movimiento de Cargas Puntuales en Campos Eléctricos 0,5 1 Página 2 de 7

3 1,7 Dipolos Eléctricos en Campos Eléctricos 0,5 1 1,8 Problemas de Aplicación 0,5 1 2 LABORATORIOS 1,1 Interacción de Cargas II CAMPO ELÉCTRICO II: DISTRIBUCIOES COTIUAS DE CARGAS 2,1 Cálculo del Campo Eléctrico Mediante la Ley de Coulomb 2,2 Ley de Gauss 2,3 Cálculo del Campo Eléctrico Mediante la Ley de Gauss 2,4 Carga y Campo en la Superficie de los Conductores 2,5 Deducción Matemática de la Ley de Gauss (Opcional) 2,6 Problemas de Aplicación 0,5 1 LABORATORIOS 2,1 Cálculo del Campo Eléctrico y el Potencial Eléctrico ,1 Potencial Eléctrico y Diferencia de Potencial 0,5 1 3,2 Potencial Debido a un Sistema de Cargas Puntuales 3,3 Energía Potencial Electrostática 3 III POTECIAL ELÉCTRICO 3,4 Cálculo del Potencial Eléctrico: Distribuciones Continuas 3,5 Campo Eléctrico y Potencial 3,6 Superficies Equipotenciales, Distribución de Carga y Ruptura Dieléctrica 3,7 Problemas de Aplicación 0,5 1 LABORATORIOS 3,1 Instrumentos de medición: Voltímetro, Amperímetro, Reóstato y Osciloscopio IV CAPACIDAD, DIELÉCTRICOS Y EERGÍA ELECTROSTÁTICA 4,1 Condensador de Placas paralelas 0,5 1 4,2 Condensador Cilíndrico 0,5 1 4,3 Dieléctricos 0,5 1 4,4 El Almacenamiento de la Energía Eléctrica 0,5 1 4,5 Combinaciones de Condensadores 4,6 Problemas de Aplicación 0,5 1 LABORATORIOS 4,1 Potencial Eléctrico - Línea de Camppo Eléctrico V CORRIETE ELÉCTRICA 5,1 Corriente y Movimiento de Cargas 0,75 1,5 5,2 Ley de Ohm y Resistencia 0,75 1,5 Página 3 de 7

4 5,3 Energía en los Circuitos Eléctricos 0,75 1,5 5,4 Combinaciones de Resistencias 0,75 1,5 5,5 Modelo Microscópico de la Conducción Eléctrica 0,75 1,5 5,6 Reglas de Kirchhoff 0,75 1,5 5,7 Circuitos RC 0,75 1,5 5,8 Amperímetros, Voltímetros y Ohmiómetros 0,75 1,5 5,9 Problemas de Aplicación 0,5 1 LABORATORIOS 5,1 Capacitores: Carga y Descarga de un Capacitor ,1 Fuerza Ejercida por un Campo Magnético 0,25 0,5 6,2 Movimiento de Cargas Puntuales en un Campo Magnético 0,75 1,5 6,3 Pares de Fuerzas sobre espiras de Corriente e Imanes 0,75 1,5 6 VI EL CAMPO MAGÉTICO 6,4 Efecto Hall 0,75 1,5 6,5 Campo Magnético Creado por Cargas Puntuales Móviles 0,5 1 7 LABORATORIOS VII IDUCCIÓ MAGÉTICA 6,6 Campo Eléctrico Creado por Corrientes Eléctricas 0,5 1 6,7 Ley de Biot y Savart 0,5 1 6,8 Definición del Amperio 0,25 0,5 6,9 Ley de Ampère 0,5 1 6,1 Problemas de Aplicación 0,5 1 6,1 Ley de Ohm 6,2 Resistencia en Serie y en Paralelo 6,3 Ley de Kirchhoff 2 4 6,4 Ley de Inductancia 6,5 Ley de Faraday 7,1 Flujo Magnético 0,5 1 7,2 Fem Inducida y Ley de Faraday 7,3 Ley de Lenz 0,5 1 7,4 Fem en Movimiento 0,75 1,5 7,5 Corriente de Foucault o Turbillonarias 0,75 1,5 7,6 Generadores y Motores 0,5 1 7,7 Inductancia 0,5 1 Página 4 de 7

5 7,8 Circuitos LR 0,75 1,5 7,9 Energía Magnética 7,1 Problemas de Aplicación 0,5 1 7,1 Solenoide LABORATORIOS 7,2 Circuitos de Corriente Continua 7,3 Magnetismo - Diamagnetismo 7,4 Transformadores 3 6 8,1 Imantación y Susceptibilidad Magnética 0,5 1 7 VIII MAGETISMO E LA MATERIA 8,2 Momentos Magnéticos Atómicos 0,5 1 8,3 Paramagnetismo 0,5 1 8,4 Ferromagnetismo 0,5 1 8,5 Diamagnetismo 0,75 1,5 8,6 Problemas de Aplicación 0,5 1 LABORATORIOS 8,1, Campo Magnético-Imanes ,1 Corriente Alterna en una Resistencia 0, IX CIRCUITOS DE CORRIETE ALTERA X ECUACIOES DE MAXWELL Y ODAS ELECTROMAGÉTICAS 9,2 Corriente Alterna en Bobinas y Condensadores 0,5 1 9,3 Fasores 0,5 1 9,4 Circuitos LC y LCR sin Generador 0,5 1 9,5 Circuitos LCR con un Generador 0,75 1,5 9,6 Transformadores 0,75 1,5 9,7 Rectificación y Amplificación 9,8 Problemas de Aplicación 0,5 1 10,1 Corriente de Desplazamiento de Maxwell 0,5 1 10,2 Ecuaciones de Maxwell 0,5 1 10,3 10,4 Ecuación de Onda para las Ondas Electromagnéticas Energía y Cantidad de Movimiento en una Onda Electromagnética 10,5 Espectro Electromagnético 0,75 1,5 10,6 Problemas de Aplicación 0, Página 5 de 7

6 5 Propuesta Metodológica FASE DE PLATEAMIETO: se propone una metodología acorde a la exigencia del medio universitario profesional del individuo, de tal manera que el docente planeara y desarrollara actividades que fomenten la interacción estudiante-profesor y la participación en el trabajo grupal, la investigación y el trabajo individual, entre otros. FASE DE ORIETACIÓ: Se expondrá de manera breve la temática a tratar y seguidamente se hará una prueba escrita u oral, para ver que conoce el estudiante del tema a tratar y con base en los resultados se proyectara la clase, ya sea de manera magistral o con la participación del estudiante. FASE DE AFIAZAMIETO: Para esta fase se programaran talleres y trabajos de investigación en el aula y fuera de ella, de manera que se irán suministrando gradualmente guías de trabajo y temas de investigación que le permitan al estudiante afianzar la temática vista en las clases magistrales. QUÉ SE EXIGE DEL ESTUDIATE: Lectura comprensiva de textos escritos, revistas e información en base de datos.consulta permanente de fuentes de información.(internet como un recurso tecnológico para estimular el aprendizaje, ampliar y complementar los contenidos, posibilitando que el estudiante desarrolle temas de investigación) Actitud analítica y crítica frente a los diversos temas tratados. 6 Estrategias y Criterios de Evaluación EVALUACIÓ CUALITATIVA: Entrega y desarrollo de guías de ejercicios y talleres para que los estudiantes al trabajarlos individualmente o en grupo, desarrollen capacidad de trabajo, estrategias de solución de problemas, hábitos y técnicas de estudio propias de las disciplinas matemáticas. EVALUACIÓ CUATITATIVA: Tipos de prueba: Se establecen dos exámenes parciales y un examen final. Los valores correspondientes a las pruebas escritas son: Primer Examen Parcial % de la nota definitiva. (150 Puntos) Segundo Examen Parcial % de la nota definitiva. (150 Puntos) Examen Final % de la nota definitiva. (200 Puntos) Los valores de las pruebas escritas (primer y segundo parcial, examen final) serán divididos en común acuerdo con los estudiantes, mediante quiz, talleres, control de lectura, exposiciones, participación y proyectos de aplicación. 7 Recursos Educativos Justificación 1 Salones de clase bien acondicionados, 2 Salas de Internet central con textos actualizados. 3 Conferencistas invitados 4 Ayudas audiovisuales tales como video Beam, proyectores 5 Laboratorio de Física de la Universidad 6 Computadores para la realización de prácticas de: Mecánica, Fluido, Ondas y Electromagnetismo a través del Sciencie Workshop 7 Biblioteca Página 6 de 7

7 8 Referencias Bibliográficas 8.1 Libros y materiales impresos disponibles en la Biblioteca y Centros de Documentación de la Universidad Física, Vol. II, P. Tippler, Reverte. Física para ciencias e Ingeniería, Tomo II, R. Serway y R. Beichner. McGraw-Hill. Física para ciencias e Ingeniería, Vol. II, P. Fishbane, S. Gasiorowicz y S. Thornton, - Prentice-Hall. Física Vol.II, Susan M. Lea y Jhon Robet Burke, Internacional Thonson Editores Física Vol. II, Alonso y Finn, Fondo Educativo Interamericano. Física para ciencias e Ingeniería, Vol. II, Mc Kelvey-Grotch, Harla S. A. [1] 8.2 Libros y materiales digitales disponibles en la Biblioteca y Centros de Documentación de la Universidad [2] 8.3 Documentos y Sitios Web de acceso abierto a través de Internet [3] 8.4 Otros Libros, Materiales y Documentos Digitales [4] Página 7 de 7