FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

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1 FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL SÍLABO FÍSICA III I. DATOS GENERALES 1.0. Unidad académica : Ingeniería Industrial 1.1. Semestre académico : B 1.2. Código : Ciclo : IV 1.4. Créditos : Pre requisitos : Física II 1.6. Duración : 16 semanas 1.7. Horas semanales totales : 06 Horas presenciales Horas a distancia Total Teoría Práctica Total Teoría Práctica Total Docente (s) II. SUMILLA La asignatura de Física III es de naturaleza teórica práctica, pertenece al área de formación específica. Tiene como propósito que el estudiante tenga una sólida base formativa acerca de los principios fundamentales de la electrostática, electricidad y magnetismo. Además que desarrolle las capacidades de observación, razonamiento, habilidades y actitudes para la investigación. Su contenido está organizado en las siguientes cuatro unidades didácticas: Unidad I Electrostática, Energía Potencial Eléctrica y Capacitores Unidad II Electrodinámica Unidad III Electromagnetismo Unidad IV Corriente Alterna y Ondas

2 III. COMPETENCIA DE LA ASIGNATURA Utiliza los conceptos de Física III como una herramienta necesaria para comprender y razonar los fundamentos y procesos que ocurren en los diferentes sistemas eléctricos. Estimula el espíritu crítico ante los fenómenos que ocurren o puedan aparecer, inherentes a los sistemas eléctricos y permite la toma de decisión ante mediciones básicas y simples de forma adecuada. Conoce los principios, teorías y aspectos básicos necesarios de gran utilidad para el desarrollo de otras asignaturas inherentes a la ingeniería. Logra el pensamiento y razonamiento lógico de las bases del funcionamiento de los sistemas eléctricos y el empleo de los principios, teorías y modelos para su análisis y evaluación. Optimiza el empleo de los sistemas eléctricos y exige medidas preventivas (mantenimiento y procesos) para preservar, corregir los daños o alargar la vida en servicio de los sistemas. 3.1 CAPACIDADES Analiza la estructura atómica de los materiales, estudiando la naturaleza de la electrización y las leyes que gobiernan las interacciones directas e indirectas entre ellas a través de los campos vectoriales y el uso del análisis vectorial. Compara el almacenamiento de las cargas eléctricas, y por tanto de energía, entre los diferentes tipos de conductores a través de la capacidad eléctrica y analiza la influencia de los dieléctricos en un capacitor así como sus conexiones en serie o en paralelo. Diferencia entre las conexiones en serie o en paralelo de los resistores aplicándolos en circuitos simples o complejos haciendo uso de las Leyes de Kirchhoff. Analiza el efecto térmico de la corriente (efecto Joule) y la potencia consumida en una resistencia. Aplica sus conocimientos al cálculo de la potencia eléctrica consumida en casa, edificios, industrias, etc.

3 Reconoce la influencia de las propiedades magnéticas del imán clasificando a los materiales de acuerdo a la permeabilidad magnética que posee. Describe la producción de campos magnéticos a través de corrientes. Conoce el funcionamiento de un motor eléctrico. Analiza la importancia de la variación del flujo magnético en la generación de corrientes alternas y las aplica en circuitos de corriente alterna. Formula las leyes de reflexión y refracción de la luz, llegando como parte final a las ecuaciones de Maxwell. 3.2 ACTITUDES Y VALORES Valora la puntualidad y el respeto mutuo. Valora el aprovechamiento de la energía en los diferentes tipos de condensadores. Valora la participación en clase y el trabajo en equipo. Valora las aplicaciones de la Electrodinámica en la vida cotidiana y plantea el uso de medidas de seguridad. Participa asertivamente y de forma permanente en los temas de estudio. Valora la importancia del campo magnético en la conservación del medio ambiente. Demuestra actitud positiva y compromiso.

4 IV. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS UNIDAD DE APRENDIZAJE I ELECTROSTÁTICA, ENERGÍA POTENCIAL ELÉCTRICA Y CAPACITORES CAPACIDAD: a) Analiza la estructura atómica de los materiales, estudiando la naturaleza de la electrización y las leyes que gobiernan las interacciones directas e indirectas entre ellas a través de los campos vectoriales y el uso del análisis vectorial. b) Compara el almacenamiento de las cargas eléctricas, y por tanto de energía, entre los diferentes tipos de conductores a través de la capacidad eléctrica y analiza la influencia de los dieléctricos en un capacitor así como sus conexiones en serie o en paralelo. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1 Presentación y entrega del silabo. Prueba de evaluación diagnóstica. Concepto de Carga eléctrica. Conductores y aisladores. Carga por inducción Entrega del contenido del trabajo académico que se desarrollará durante el ciclo. Desarrolla la prueba de evaluación diagnóstica. Identifica los tipos de cargas y define las características de las cargas. Clasifica los materiales según su comportamiento para conducir cargas eléctricas y describe las formas de HORAS PRESENCIALES HORAS A DISTANCIA

5 electrización. 2 Ley de Coulomb. Interacciones eléctricas. Desarrolla ejercicios en los que identifica el tipo de fuerza entre las cargas haciendo uso de las operaciones vectoriales. 3 Campo eléctrico. Cálculo del campo. Líneas de campo. Ley de Gauss: Aplicaciones Describe la interacción entre los cuerpos usando el concepto de campo eléctrico. Desarrolla ejercicios para cargas puntuales, cargas continuas y usando simetría. 4 Potencial eléctrico. Energía potencial eléctrica. Diferencias de potencial. Superficies equipotenciales. Electronvoltio. 1ra Práctica Calificada Utiliza el concepto de potencial eléctrico para calcular el trabajo necesario para mover una carga a través del desarrollo de problemas. Desarrolla la 1ra Práctica Calificada 5 Condensadores y dieléctricos. Capacitores. Capacitor en serie y en paralelo, de placas paralelas. Simplifica circuitos simples o complejos obteniendo la capacitancia equivalente del conjunto de capacitores.

6 6 Energía de un Capacitor cargado. Capacitores con dieléctricos Desarrolla ejercicios mostrando las diferentes aplicaciones del almacenamiento de energía. UNIDAD DE APRENDIZAJE II ELECTRODINÁMICA CAPACIDAD: a) Diferencia entre las conexiones en serie o en paralelo de los resistores aplicándolos en circuitos simples o complejos haciendo uso de las Leyes de Kirchhoff. b) Analiza el efecto térmico de la corriente (efecto joule) y la potencia consumida en una resistencia. Aplica sus conocimientos al cálculo de la potencia eléctrica consumida en casa, edificios, industrias, etc. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS PRESENCIALES HORAS A DISTANCIA 7 Electrodinámica. Corriente eléctrica. Resistividad. Fuerza electromotriz. Trabajo y potencia en circuitos eléctricos. Identifica los materiales óhmicos y los materiales no óhmicos en la resolución de casos 8 Electrodinámica. Resistores en serie y en paralelo. EXAMEN PARCIAL Realiza ejemplos de circuitos Primera entrega (avance) del trabajo académico.

7 Desarrolla el Examen Parcial 9 Reglas de Kirchhoff. Amperímetros y Voltímetros. Ohmímetro. Determina las intensidades de las corrientes en cada resistor a través de la resolución de problemas Analiza la disipación de energía de los resistores en un circuito a través de ejemplos prácticos. UNIDAD DE APRENDIZAJE III ELECTROMAGNETISMO CAPACIDAD a) Reconoce la influencia de las propiedades magnéticas del imán clasificando a los materiales de acuerdo a la permeabilidad magnética que posee. b) Describe la producción de campos magnéticos a través de corrientes. c) Conoce el funcionamiento de un motor eléctrico. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 10 Magnetismo. Campo magnético. Líneas del campo Analiza las propiedades magnéticas y explica porque la HORAS PRESENCIALES HORAS A DISTANCIA

8 11 12 magnético. Flujo magnético. Propiedades magnéticas de la materia. Electromagnetismo. Fuentes de campo magnético. Campo magnético de una carga móvil. Campo magnético de un elemento de corriente. Ley de Biot y Savart. Fuerza entre conductores paralelos. Campo magnético de una espira circular. Ley de Ampere. Desarrollo de problemas. 2da Práctica Calificada Tierra es considerada un gran imán. Discute la influencia del campo magnético en la orientación e las aves. Describe las fuerzas magnéticas de cargas móviles y de alambres conductores a través de ejemplos. Relaciona la Electricidad y el Magnetismo a través de mediciones experimentales: Efecto Oersted, Ley de Biot- Savart, Ley de Ampere Segunda entrega (avance) del Trabajo Académico. Desarrolla la 2da Práctica Calificada

9 UNIDAD DE APRENDIZAJE IV CORRIENTE ALTERNA Y ONDAS CAPACIDAD: a) Analiza la importancia de la variación del flujo magnético en la generación de corrientes alternas y las aplica en circuitos de corriente alterna. b) Formula las leyes de reflexión y refracción de la luz, llegando como parte final a las ecuaciones de Maxwell. SEMANA CONTENIDO CONCEPTUAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS PRESENCIAL Inducción electromagnética. Fuerza electromotriz cinética. Ley de Faraday y de Lenz. Inductancia. Autoinductancia. Corriente Alterna (C.A.) y Continua (C.C.). Desarrollo de problemas. Aplica los conocimientos de fuerza electromotriz y potencia en el desarrollo de problemas. Desarrolla ejercicios de circuitos R-L, presentando la solución de acuerdo a las condiciones del problema que se le presente. Aplica los conocimientos de la Ley de Faraday para la obtención de la fuerza electromotriz en función del campo magnético y analiza el funcionamiento de los HORAS DISTANCIA

10 15 16 Dualidad de la materia. Naturaleza de la luz. Fuentes luminosas. Velocidad de la luz. Reflexión y refracción de la luz. Exposición del trabajo académico. EXAMEN FINAL transformadores a través del número de espiras y de la corriente que circula tanto en el primario como en el secundario. Expone contenidos teóricos ondas electromagnéticas y resolución de problemas. Solución de problemas por los alumnos reunidos en grupos de trabajo. Presentación y sustentación del Trabajo Académico. Desarrolla el examen final *El examen sustitutorio se desarrollará una semana después del examen final

11 V. ESTRATEGIA METODOLOGÍCA Por la naturaleza de la asignatura, se desarrollará de manera dinámica, con Por la naturaleza de la asignatura, se desarrollará de manera dinámica, con métodos de integración entre el estudiante y el docente, se utilizarán estrategias del aprendizaje y enseñanza basada en problemas y el estudio de casos a través de resolución de ejercicios. Para lograr las competencias se realizaran las siguientes actividades de aprendizaje: a. Método expositivo del docente b. Participación guiada del alumno c. Discusión grupal de casos d. Análisis de resultados e. Desarrollo de un trabajo de investigación (académico) o proyecto grupal de una problemática que se aplique en ingeniería, el cuál será desarrollado de manera progresiva. VI. EQUIPOS Y MATERIALES Equipos: Computadora, multimedia. Materiales: Impresos: Manuales tutoriales, guías de prácticas, hojas de actividad. Digitales: Presentaciones, Videos, Audio. Medios electrónicos: Blackboard, Correo electrónico, direcciones electrónicas relacionadas con la asignatura. VII. EVALUACIÓN Procedimientos: Evaluación sumativa (examen parcial y examen final). Evaluación de proceso (avance procesual del trabajo de

12 investigación) Frecuencia: semanal (evaluación permanente). Ponderación: la obtención del Promedio Final (PF) será: PF = (EPx0.30) + (EFx0.30) + (PPx0.40) EP = Examen Parcial EF = Examen Final PP = Promedio de Prácticas Autoevaluación: cada cuatro semanas (contenido actitudinal). Coevaluación: presentación del avance del trabajo de investigación general y sustentación final (1 por mes). VIII. FUENTES DE INFORMACIÓN Bibliográficas Fishbane P. M. Gasiorowicz (1994). Física para Ciencias e Ingeniería Volumen II. México: Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S. A. Tippens, Paul (1999) Física, 2da Edición. México: Editorial Mc. Graw Hill Interamericana. Reitz Milford. (1996) Fundamentos de la teoría electromagnética. 4ta. Edición. Washington USA: Editorial Adisson Wesley Iberoamericana Tipler Paul A. (1994). Física para la ciencia y tecnología Volumen II. New York: Ed. Reverte Electrónicas. sica_general_-_fisica_universitaria_vol_2 ed_12%28sears- Zemansky%29.pdf

13 e%20ingenieria%20-%20serway%20-%207%20edicion%20- %20Vol%202.pdf