1.- DATOS DE LA ASIGNATURA. Nombre de la asignatura: Electricidad y Magnetismo. Carrera: Ingeniería en Pesquerías. Clave de la asignatura: PEE 0612
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- Fernando Crespo López
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1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos Electricidad y Magnetismo Ingeniería en Pesquerías PEE HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico de Guaymas del 27 de Febrero al 3 de Marzo de Institutos Tecnológicos de Boca del Río, Lerma, Mazatlán y Salina Cruz. Instituto Tecnológico de Lerma del 29 de Mayo al 2 de Junio de Participantes Representantes de las Academias de Ingeniería en Materiales de los Institutos Tecnológicos. Academias de la carrera de Ingeniería en Pesquerías. Comité de Consolidación de la carrera de Ingeniería en Pesquerías. Observaciones (cambios y justificación) Reunión Nacional de Evaluación Curricular de la Carrera de Ingeniería en Pesquerías. Análisis y enriquecimiento de las propuestas de los programas diseñados en la Reunión Nacional de Evaluación Curricular. Definición de los Programas de Estudio de la Carrera de Ingeniería en Pesquerías. 3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a). Relación con otras asignaturas del plan de estudio
2 Anteriores Posteriores Asignaturas Temas Asignaturas Temas Matemáticas IV Sistema de Ecuaciones Lineales Métodos Numéricos Solución de Sistemas de Ecuaciones Lineales y no Lineales b). Aportación de la asignatura al perfil del egresado Proporcionar los conocimientos básicos en el diseño de las instalaciones eléctricas y selección de equipos aplicados en la industria pesquera y acuícola. 4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Aplicará los postulados y principios referentes a electricidad y magnetismo en los circuitos eléctricos, relacionados con sus aplicaciones, así como para la selección de equipo eléctrico apropiado para utilización en la pesca y acuacultura. 5.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Electrostática 1.1 Introducción 1.2 Carga eléctrica 1.3 Estructura atómica 1.4 Electrización por contacto 1.5 Ley de Coulomb 1.6 Sistemas de unidades 1.7 Campos eléctricos 1.8 Ley de Gauss 2 Potencial Eléctrico 2.1. Energía potencial 2.2. Definición de potencial eléctrico y diferencia de potencial 2.3. Potencial eléctrico de una carga puntual 2.4. Potencial eléctrico en un punto de un campo producido por cargas distribuidas 2.5. Dipolo eléctrico
3 3 Capacitancia Eléctrica 3.1 Dieléctricos y rigidez eléctrica 3.2 Capacitancia 3.3 Propiedades capacitativas de los materiales 3.4 Intensidad de los campos entre placas paralelas 3.5 Energía almacenada en los capacitares 3.6 Capacidad de los capacitores de placas paralelas 3.7 Tipos de capacitares 3.8 Conexión de capacitares 4 Electrodinámica 4.1. Corriente eléctrica y densidad 4.2. Resistencia y resistividad 4.3. Ley de Ohm y fuerza electromotriz 4.4. Circuitos de corriente continua 4.5. Potencial eléctrico y efecto Joule 4.6. Leyes de Kirchoff 5 Electromagnetismo 5.1 Campo magnético e inducción magnética 5.2 Sistemas de unidades 5.3 Flujo magnético 5.4 Ley de Biot-Savart 5.5 Fuerza magnética sobre carga eléctrica en movimiento 5.6 Fuerza magnética en un conductor con corriente 5.7 Fuerza magnética entre conductores rectos 5.8 Motor eléctrico 6 Circuitos 6.1 Naturaleza magnética de los materiales 6.2 Curva de magnetización y ciclo de Histéresis 6.3 Estudio teórico del circuito magnético 6.4 Leyes de Inducción 7 Leyes de Faraday y de Lenz 7.1 Definición y aplicación de las leyes de Faraday y de Lenz 7.2 Autoinductancia 7.3 Principio del funcionamiento del alternador
4 7.4 Principio del funcionamiento del transformador 7.5 Los motores eléctricos y su clasificación 7.6 Principales características de los motores y máquinas eléctricas 8 Instalaciones Eléctricas 8.1 Tipos de instalaciones 8.2 Simbología 8.3 Conexiones de fuentes luminosas e interruptores 8.4 Conexiones monofásicas, bifásicas y trifásicas 6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS Álgebra y principios de física. 7.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Investigación documental, experimental y de campo. Usos de software. Vinculación con el sector productivo (visitas para conocer las instalaciones eléctricas). Exposición frente a grupo. Resúmenes de lecturas. Realización de prácticas. Proyecto de instalación eléctrica. 8.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Evaluación diagnóstica. Trabajos extra-clase. Resúmenes de lectura. Prácticas de laboratorio. Exámenes escritos y prácticos. Participación en clase. Presentación del proyecto.
5 9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1.- Electrostática El estudiante analizará el principio de la conducción eléctrica a partir de la estructura atómica de algunos elementos. Definir grupalmente el concepto de carga a partir de una investigación en diferentes fuentes de información. Clasificar las distintas partículas cargadas del átomo. Relacionar la corriente eléctrica como un flujo de electrones. Discutir grupalmentre la Ley de Coulomb. Investigar las características de los campos. Analizar la Ley de Gauss. 1, 4, 5 Unidad 2.- Potencial Eléctrico Distinguirá los conceptos de diferencia de potencial y potencial eléctrico a partir del principio de la conducción de la electricidad. Elaborar una relación de dispositivos de los cuales se puede obtener un potencial eléctrico. Explicar y discutir grupalmente la diferencia entre ambos. Investigar en diversas fuentes de información el concepto de potencial. Analizar las características de un dipolo y su aplicación. 2, 3, 4
6 Unidad 3.- Capacitancia Eléctrica Distinguirá las características de los capacitores para su uso correcto en los circuitos eléctricos. Investigar los materiales dieléctricos. Discutir grupalmente el concepto de capacitancia. Discutir las propiedades capacitativas de los materiales. Formular una síntesis de concepto y características de capacitancia eléctrica. Describir el procedimiento para la resolución de problemas de intensidad. Resolver problemas de cantidad de energía. Resolver problemas de capacitores de placas paralelas. Elaborar una clasificación de los capacitares. Seleccionar los capacitores para su uso correcto en circuitos eléctricos. 1, 3, 5 Unidad 4.- Electrodinámica Comprenderá y aplicará las leyes de Ohm, Kirchoff y Joule para el análisis y solución de circuitos de corriente continua. Explicar las propiedades de la corriente y el voltaje. Definir la ley de Ohm. Describir procedimiento para resolver problemas de Resistencias. Definir la ley de Joule y de Kirchoff. Describir procedimiento para resolver problemas de circuitos de corriente continua. Aplicar los procedimientos en la resolución de problemas de circuitos de corriente continua. 2, 3
7 Unidad 5.- Electromagnetismo Aplicará los conocimientos del campo magnético en la solución de problemas que involucran la Ley de Biot-Savat. Explicar la relación que hay entre campo magnético e inducción magnética. Elaborar individualmente ejercicios de conversiones. Investigar las características de los flujos y su influencia. Explicar la Ley de Biot-Savart y resolver problemas. Investigar los efectos de la fuerza magnética en un conductor con corriente. 1, 2, 3 Unidad 6.- Circuitos Magnéticos Conocerá los principios fundamentales de los circuitos magnéticos. Investigar los diferentes materiales usados como imanes. Interpretar grupalmente la curva de magnetización y el ciclo de histéresis. Analizar los circuitos magnéticos y resolver problemas. Explicar las leyes de Inducción y resolver problemas. 3, 4, 5 Unidad 7.- Leyes de Faraday y de Lenz Comprenderá los efectos de la ley de Faraday y de Lenz en los alternadores y transformadores. Explicar en forma grupal la ley de Faraday y de Lenz. Investigar el principio de inductancia. Explicar el funcionamiento de un alternador. Explicar el funcionamiento de un transformador. 1, 3, 5
8 Unidad 8.- Instalaciones Eléctricas Realizará instalaciones eléctricas básicas. Investigar tipos de instalaciones eléctricas e identificar la simbología. Realizar prácticas de instalaciones de fuentes luminosas e interruptores. Interpretar y realizar planos de instalaciones eléctricas. 1, 3, FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Sears, Francis. Electricidad y Magnetismo. México: Aguilar, Purcell, M Edward. Electricidad y Magnetismo. México. Reverte, Mileaf, Harry. Electricidad. México: Hernández Editores, Mc Keivim, John. Física para Ciencias e Ingeniería. México: Harla, Halliday, D. / Resnick, R. Física para Estudiantes de Ingeniería. México: CECSA, 1990.
9 11.- PRÁCTICAS PROPUESTAS Campos eléctricos. (a) energía potencial y sus diferencias. (b) Cargas distribuidas. Materiales dieléctricos. (a) Rigidez eléctrica. Capacitores. (a) propiedades capacitivas de los materiales. Ley de Ohm y Kirchoff. (a) Fuerza electro motriz (F.E.M.) Campo magnético. (a) inducción magnética. Funcionamiento del motor eléctrico. (a) circuitos. Funcionamiento del alternador. (a) autoinductancia Funcionamiento de transformador. (b) autoinductancia. Análisis de circuitos eléctricos Visitas a empresas e instalaciones del sector acuícola y pesquero. Realización de proyectos de instalaciones eléctricas. (monofásica, bifásica y trifásica).
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