Electricidad. Guía Docente Grado de Ingeniería Electrónica Industrial y Automática

Transcripción

1 Electricidad Guía Docente Grado de Ingeniería Electrónica Industrial y Automática

2 ÍNDICE 1.- Datos de identificación Descripción y Objetivos Generales Requisitos previos Competencias Resultados de aprendizaje Actividades formativas y metodología Contenidos Evaluación del aprendizaje Propuesta de actuaciones específicas Bibliografía comentada Normas específicas de la asignatura Consultas y atención al alumnado FLORIDA UNIVERSITÀRIA Este material docente no podrá ser reproducido total o parcialmente, ni transmitirse por procedimientos electrónicos, mecánicos, magnéticos o por sistemas de almacenamiento y recuperación informáticos o cualquier otro medio, ni prestarse, alquilarse o cederse su uso de cualquier otra forma, con o sin ánimo de lucro, sin el permiso previo, por escrito, de FLORIDA CENTRE DE FORMACIÓ, S.C.V. 1

3 1.- Datos de identificación Asignatura Materia/Módulo Carácter/tipo de formación Electricidad Física Obligatoria/Formación Básica ECTS 6 Titulación Curso/Semestre Unidad Profesorado Idioma en el que se imparte Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática Primer curso/segundo semestre Ingeniería Nombre: Jaume Llorca Martínez Mail: jllorca@florida-uni.es Despacho: D1.2 Horario de atención: Jueves de 12 a 13 horas Grupos: (*) se recomienda concertar cita tutoría vía . Castellano 2.- Descripción y Objetivos Generales Se trata de una asignatura que sienta las bases de los conceptos eléctricos que los futuros ingenieros e ingenieras necesitarán durante su carrera profesional. Aporta conocimientos básicos de electricidad que permitirán al alumnado ampliar las competencias específicas del grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática. Mediante esta asignatura, se pretende que el alumnado adquiera los conocimientos de electricidad que le permitan afrontar y resolver problemas básicos relacionados con el campo eléctrico y electromagnetismo, incluyendo el análisis de circuitos eléctricos de corriente continua e introducción a los de corriente alterna. Los objetivos generales que el alumnado debe adquirir se citan a continuación: Adquisición y manejo de los conceptos básicos de Física fundamentalmente relacionados con la electricidad. Ofrecer unos conocimientos necesarios para afrontar otras asignaturas del grado en Ingeniería. Lograr que el alumno adquiera una terminología básica en Física, y sea capaz de razonar en términos científicos. Dotar de la capacidad operativa para aplicar y relacionar leyes y conceptos, así como dominar los distintos procedimientos para la resolución de problemas de Física. 2

4 Introducir al alumno en el trabajo experimental, la toma de medidas, su tratamiento, su interpretación en términos de leyes físicas y su presentación en forma de memoria científica. 3.- Requisitos previos Para poder seguir de forma correcta la asignatura se recomienda haber cursado el bachillerato de ciencias y tecnología y/o haber trabajado eficientemente el primer semestre de la asignatura de Matemáticas I y Física, de manera que se manejen correctamente los siguientes conceptos matemáticos y físicos básicos: Resolución de sistemas de ecuaciones de primer y segundo grado. Cálculo matricial. Determinantes. Cálculo con exponenciales y logaritmos. Cálculo con números complejos. Concepto de derivada e integral. Cálculo vectorial de fuerzas, momentos, etc. 4.- Competencias COMPETENCIAS MODELO EDUCATIVO FLORIDA G1. Uso de las TICs G2. Comunicación oral G3. Comunicación escrita G4. Comunicación en idioma extranjero G5. Trabajo en Equipo G6. Resolución de conflictos G7. Aprendizaje permanente G8. Compromiso y responsabilidad ética G9. Iniciativa, Innovación y Creatividad G10. Liderazgo COMPETENCIAS DEL TÍTULO BÁSICAS Y GENERALES G64. Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimiento, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial. G67. Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas. ESPECÍFICAS. Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones 3

5 5.- Resultados de aprendizaje RESULTADOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIAS R1 Conoce y aplica la ley de Coulomb, R2 Entiende los conceptos de campo eléctrico y potencial eléctrico R3 Conoce el concepto de energía electrostática R4 Comprende el teorema de Gauss, R5 Entiende el concepto de capacidad eléctrica, R6 Conoce las características de los materiales conductores R7 Distingue un material dieléctrico de otro conductor, R8 Sabe simplificar la asociación de varios condensadores R9 Analiza circuitos básicos de corriente continua R10 Conoce los conceptos básicos de electrocinética. R11 Conoce la ley de Biot y Savart y la ley de Ampere, R12 Entiende el concepto de campo magnético R13 Comprende el concepto de fuerzas magnéticas, R14 Conoce el momento magnético de una espira, 4

6 R15 Entiende el concepto de inducción magnética, autoinducción e inducción mutua R16 Sabe simplificar la asociación de varias autoinductancias R17 Sabe aplicar la ley de Faraday y la ley de Lenz R18 Entiende el concepto de fasor R19 Entiende el concepto de impedancia compleja R20 Sabe simplificar la asociación de varias impedancias R21 Analiza circuitos básicos en régimen permanente sinusoidal R22 Calcula la potencia activa, reactiva y aparente en un circuito elemental de corriente alterna R23 Produce un texto escrito gramaticalmente correcto G3 R24 Plantea y resuelve de forma gráfica y escrita ejercicios y problemas electromagnéticos con terminología propia y rigurosa. G64, G3 R25 Organizar y participa en equipos de trabajo, fomentando aptitudes para la empatía, la negociación y la optimización del tiempo y personal afectado R26 Expone y explica de forma efectiva ejercicios y problemas de la ingeniería desde el punto de vista eléctrico y electromagnético en un entorno de debate tanto a público especializado como a un público no especializado R27 Aporta soluciones propias y novedosas que no han sido trabajadas explícitamente en las sesiones teórico-prácticas, analizando el impacto de dichas soluciones en la sociedad y el medioambiente G5 G1, G2, G3, G64 G64, G67 5

7 6.- Actividades formativas y metodología El volumen de trabajo del alumnado en el módulo corresponde a las horas establecidas en el diseño curricular. Esta carga de trabajo se concreta entre: Actividades formativas presenciales (clases teóricas y prácticas, seminarios, proyectos integrados, tutoría,..). Actividades formativas de trabajo autónomo (estudio y preparación de clases, elaboración de ejercicios, proyectos, preparación de lecturas, preparación de exámenes..). De acuerdo con lo formulado, el trabajo queda distribuido entre las siguientes actividades y porcentajes de aplicación: ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO PRESENCIAL Modalidad Organizativa Metodología Porcentaje CLASE TEÓRICA Exposición de contenidos por parte del profesorado. 30% CLASES PRÁCTICAS LABORATORIO TRABAJO EN EQUIPO / PROYECTO INTEGRADO TUTORÍA Sesiones grupales de trabajo supervisadas por el profesorado. (Construcción significativa del conocimiento mediante la interacción y la actividad del alumno/a) Actividades realizadas en espacios con equipamiento especializado. Sesiones de investigación sobre la didáctica del aula. Realización de un proyecto para resolver un problema o abordar una tarea mediante la planificación, diseño y realización de una serie de actividades. Atención personalizada y en pequeño grupo. Instrucción realizada con el objetivo de revisar, reconducir materiales de clase, aprendizaje y realización de trabajos, etc. Consultas puntuales del alumnado. Tutorías programadas TOTAL (40% del total) 100% 30% 5% 25% 10% 6

8 ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO AUTÓNOMO Modalidad Organizativa TRABAJO EN EQUIPO Metodología Preparación individual y en grupo de lecturas. ensayos, resolución de problemas, proyectos, etc. Para entregar y exponer en las clases prácticas. Porcentaje 50% TREBAJO INDIVIDUAL / AUTÓNOMO Estudio del alumno/a. 50% TOTAL (60% del total) 100% 7.- Contenidos Relación de contenidos Tema 0: Introducción 0.1 Programa. Metodología. Criterios de evaluación. Bibliografía. 0.2 Conceptos matemáticos Tema 1: Electrostática 1.1 Introducción al bloque temático. 1.2 Carga eléctrica. 1.3 Ley de Coulomb. 1.4 Campo eléctrico. 1.5 Teorema de GAUS 1.6 Potencial eléctrico Tema 2: Condensadores 2.1 Introducción. Concepto de capacidad. 2.2 Tipos de condensadores. 2.3 Dieléctricos. 2.4 Asociación de condensadores. 2.5 Energía almacenada por un condensador. Tema 3: Electrocinética 3.1 Introducción. 3.2 Intensidad de corriente. 3.3 Densidad de corriente. 3.4 Ley de Ohm. 3.5 Resistencia eléctrica. 3.6 Energía y potencia. 3.7 Asociación de resistencias: serie, paralelo y mixto. 3.8 Conceptos importantes 3.9 Circuitos de corriente continua Leyes de Kirchoff Mallas 3.12 Thevenin y Norton Tema 4: El campo magnético 7

9 4.1 Campo magnético 4.2 Fuerza de Lorenz. 4.3 Unidades del campo magnético 4.4 Acción de un campo magnético sobre una carga móvil. 4.5 Acción de un campo magnético sobre un conductor con corriente 4.6 Acción de un campo magnético sobre un circuito plano. 4.7 Momento magnético. 4.8 Campo magnético creado por cargas móviles 4.9 Campo magnético creado por corrientes 4.10 Campo magnético creado por conductor rectilíneo 4.11 Fuerza mutua entre conductores 4.12 Teorema de Ampere Tema 5: Inducción electromagnética 5.1 Introducción. 5.2 Flujo magnético 5.3 Ley de Faraday 5.4 Ley de Lenz 5.5 Inducción mutua. 5.6 Autoinducción. 5.7 El inductor o bobina 5.8 Asociación de autoinducciones. 5.9 Energía 5.10 Extracorrientes de cierre y apertura Tema 6: Corriente alterna 6.1 Definición 6.2 Corriente alterna sinusoidal 6.3 Generación de corriente alterna sinusoidal 6.4 Corriente alterna en elementos pasivos Circuito R Circuito L Circuito C Circuito RLC. Concepto de impedancia. 6.5 Notación fasorial 6.6 Representación compleja de magnitudes en CA 6.7 Intensidad y fem alternas complejas 6.8 Impedancia compleja 6.9 Asociación de impedancias 6.10 Ley de ohm generalizada a CA 6.11 Potencia instantánea 6.12 Potencia activa, aparente y reactiva en CA 8

10 Planificación temporal ACTIVIDADES FORMATIVAS RESULTADOS DE APRENDIZAJE TEMAS Nº DE SESIONES (horas) Presentación. Introducción. Teórica Tema 0 1 Clase teórico-práctica R1,R2,R3,R4,R23,R24 Tema 1 8 Clase teórico-práctica R5, R6, R7, R8,R23, Tema 2 5 Proyecto integrado R5, R6, R7,R23,R25,R26,R27 Tema 2 4 Clase teórico-práctica R9, R10 Tema 3 4 Clase práctica R9, R10 Tema 3 4 Proyecto integrado R9, R10,R23, R24,R25,R26,R27 Tema 3 4 Clase teórico-práctica R11, R12, R13, R14,R23 Tema 4 4 Clase teórico-práctica R15, R16, R17,R23, R24 Tema 5 4 Proyecto integrado R15, R16, R17,R23, R24,R25,R26,R27 Tema 5 4 Clase teórico-práctica R18, R19, R20,R21,R22 Tema 6 8 Clase práctica R21 Tema 6 2 9

11 8.- Evaluación del aprendizaje Sistema de evaluación SISTEMAS DE EVALUACIÓN Y CUALIFICACIÓN Instrumentos de evaluación Resultados de aprendizaje evaluados Porcentaje I1 Pruebas escritas de desarrollo y cuestiones cortas R1-R24 40% I2 Memorias de prácticas/portafolio R1-R24 10% I3 Resolución problemas de trabajo en equipo e individuales (Entregas, observación diaria del trabajo realizado/portafolio) R9, R10, R18-R23 25% I4 Proyecto integrado del primer curso R5-R9, R12, R15, R16, R18-R27 25% Sistema de Calificación Se realizará un portafolio de clase que se evaluará junto a la memoria de prácticas de laboratorio (15% de la nota de la asignatura) Realización y entrega de ejercicios en clase y entre clases (20% de la nota) Se realizarán dos pruebas escritas e individuales al finalizar el Tema 1 y los Temas 4 y 5. El examen final evaluará los Temas 3 y 6, junto con los temas de los dos anteriores parciales en los que el alumno no haya obtenido una nota superior al 4 sobre 10. Esta evaluación supone un 40% de la nota final. La ponderación de cada parcial es la siguiente: Parcial 1 (Tema 1) 20% Parcial 2 (Temas 4 y 5) 20% Examen final primera convocatoria (Temas 3 y 6) 60% Si el alumno no supera un parcial, puede recuperarlo en el siguiente, incluyendo el examen de la segunda convocatoria de la asignatura. En la segunda convocatoria el estudiante podrá elegir entre guardar la nota del proyecto integrado o ser evaluado/a al 100% contemplándose además de la nota del examen, el trabajo realizado en la evaluación continua, que el alumno puede mejorar poniéndose en contacto con el profesor para definir el proceso de trabajo en función del realizado hasta el momento. 10

12 9.- Propuesta de actuaciones específicas Los estudiantes que no puedan asistir a clase de forma regular por motivo justificado, deberán ponerse en contacto con el profesor durante las dos primeras semanas de clase (si se sabe la circunstancia a priori) o durante la semana en que se produzca la circunstancia, para definir como se adaptará la metodología (realización y entrega de ejercicios, etc) y los momentos de evaluación. 10. Bibliografía comentada Bibliografía básica: En el campus de la asignatura se dejará documentación sobre la bibliografía recomendada así como referencias a sitios web y documentos de interés para la preparación de las distintas partes de la asignatura. Paul A. Tipler, Física, 3ª Edición, Editorial Reverté, S.A., Es un texto muy recomendable para los alumnos que no han estudiado de manera detallada la asignatura de física en cursos anteriores. Por otra parte, son muy interesantes las explicaciones concisas y claras (de modo de recuerdo) que realiza de todo el temario de la signatura. Muy recomendable. S. Burbano de Ercilla, E. Burbano García, C.García Muñoz, Problemas de física, Mira Editores. Colección de problemas resueltos de cada uno de los temas que componen el temario de la asignatura. Bibliografía Complementaria: S. Burbano de Ercilla, E. Burbano García, C.García Muñoz, Física General, Mira Editores. En la bibliografía de la asignatura se ha elegido este libro porque trata la física del electromagnetismo a un nivel muy apropiado para los estudiantes de primero de ingeniería. 11. Normas específicas de la asignatura El material de la asignatura tanto de teoría como de prácticas estará disponible en el campus virtual Floridaoberta. Los trabajos adicionales serán entregados y presentados en tiempo y forma para que no afecte a la calificación. Los estudiantes que no puedan asistir a clase de forma regular por motivo justificado, deberán ponerse en contacto con el profesor durante las dos primeras semanas de clase (si se sabe la circunstancia a priori) o durante la semana en que se produzca la circunstancia, para definir como se adaptará la metodología (realización y entrega de ejercicios, etc) y los momentos de evaluación. 11

13 12. Consultas y atención al alumnado Además del horario de tutorias reflejado en la web y en la ficha de identificación inicial de esta guia, para estudiar la posibilidad de concertar cita otros días y a otras horas, se debe consultar disponibilidad horaria, via . 12