UNIVERSIDAD AUTONOMA DE TAMAULIPAS

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1 R-RS UNIVERSIDAD AUTONOMA DE TAMAULIPAS NOMBRE DE LA FACULTAD O UNIDAD ACADEMICA NOMBRE DEL PROGRAMA INGENIERO INDUSTRIAL NOMBRE DE LA ASIGNATURA ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO PROGRAMA DE LA ASIGNATURA LUGAR Y FECHA CD. REYNOSA, TAM. ENERO 2010

2 DATOS REFERENCIALES NUCLEO DE PERIODO CLAVE CREDITOS CARGA H O R A S FORMACION HORARIA CONDUCIDAS POR PROFESOR DE TRABAJO INDEPENDIENTES DEL ALUMNO BASICO 4 M.IT ANTECEDENTE CONSECUENTE ASIGNATURAS NINGUNA NINGUNA DESCRIPCION GENERAL DE LA ASIGNATURA Asignatura de ciencias básicas de ingeniería que muestra al alumno el uso del análisis de las variables, parámetros y leyes fundamentales para el estudio de fenómenos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos. INTENCION EDUCATIVA Que el alumno desarrolle paulatinamente los niveles de comprensión, aplicación, análisis y evaluación a lo largo del curso por medio del desarrollo de las actividades surgidas para su aprendizaje. OBJETIVO(S) GENERAL (ES) Comprender el funcionamiento. Leyes que lo rigen, constitución, comportamiento en diferentes configuraciones de las resistencias, capacitares e inductores, así como los efectos magnéticos para comprender el principio de funcionamiento y su aplicación para resolver problemas de ingeniería. UNIDADES CONTENIDOS TEMATICOS OBJETIVOS PARTICULARES 1. Electroestática 1.1. Conceptos: Carga eléctrica, electrón, campo magnético, intensidad de campo eléctrico, potencial eléctrico, conductores, semiconductores y aislantes, corriente eléctrica, voltaje y resistencia eléctrica Ley de Coulomb Aplicaciones de la electrostática: Generador de Van de Graff, Xerografía y Microscopio de Ion de campo. Conocer los conceptos de carga eléctrica, campo eléctrico y potencial eléctrico. Conocer las características atómicas de los materiales conductores, aisladores y semiconductores. Resolver problemas de fuerzas entre cargas, tanto en el plano X- Y como en el plano cartesiano. Conocer el principio del generador de Van de Graff.

3 2. Circuitos de corriente continua Fuerza electromotriz: Fuentes de fuerza electromotriz pilas y baterías Factores que afectan la resistencia: Resistivilidad 2.3. Ley de Ohm Resistencias en serie y en paralelo: Resistencia equivalente y efecto en el voltaje y la corriente de las diferencias Ley de kirchhoff 2.6. Energía eléctrica y potencia. Conocer el principio de las fuentes de energía eléctrica de tipo electrolítico, sólida y liquida. Comprender y definir la corriente eléctrica, resistividad, resistencia al flujo de corriente, efecto joule y fuerza electromotriz. Conocer la resistencia y el campo eléctrico de un conductor o sistema de conductores cuando es dada la resistivilidad de cada uno

4 UNIDADES CONTENIDOS TEMATICOS OBJETIVOS PARTICULARES Ley de Joule Capacitancia: Definición, parámetros que afectan la capacitancia (Constante dieléctrica y permisividad) Capacitares en serie y en paralelo: Capacitancia equivalente y efecto en el voltaje y corriente de las diferentes conexiones Circuito R: Ecuación de circuito y curvas de operación Circuito RC: Curvas de operación Energía eléctrica de un capacitor cargado. 3. Magnetismo y campo magnético 3.1. Conceptos: Magnetismo, campo magnético y flujo magnético Propiedades de los materiales magnéticos: Histéresis Generación de campos magnéticos: Ley de Biot-Savart y Ley de Ampere Fuerza magnética sobre una carga Fuerza magnética y par sobre un conductor que conduce una corriente Fuerza magnética entre conductores paralelos. de los conductores y la corriente que pasa por estos. Resolver problemas de resistencia equivalentes. Descubrir la transferencia de energía de una fuente electromotriz a una resistencia. Definir el concepto de capacitancia. Resolver problemas con capacitares en serie y paralelo. Determinar la energía almacenada en un capacitor cargado. Comprender los campos magnéticos, como se generan y sus aplicaciones. Definir campo magnético, flujo magnético, fuerzas magnéticas, momentos magnéticos y energía potencial magnética. Comprender la fuerza experimental por una carga en movimiento cuando esta inmersa en un campo magnético. Analizar el momento sobre una espira con corriente por un campo magnético dado. UNIDADES CONTENIDOS TEMATICOS OBJETIVOS PARTICULARES 3.7. Aplicaciones: Galvanómetro, motor de cc, efectos de los campos Definir la ley de Ampere y la ley de Biot-Sabart. magnéticos en la salud. Comprender la magnitud del campo magnético, dada la corriente en un alambre.

5 4. Inducción Electromagnética Fuerza electromotriz inducida: Ley de Fraday y características de la Fem. inducida Ley de Lenz 4.3. Aplicaciones: Generadores, motores de corriente alterna, antenas y efectos del campo magnético en el calentamiento Inductancia: Definición y parámetros que afectan la inductancia Inductancias en serie y en paralelo Circuitos RL: Comportamiento en corriente continua, comportamiento en corriente alterna y ecuación de circuito. 5. Impedancia 5.1. Concepto 5.2. Reactancia: Capacitiva y inductiva Aplicaciones: Filtros y osciladores. Definir la Ley de Faraday y la Ley de Lenz. Conocer y aplicar la Ley de Lenz a una espira. Calcular la fuerza electromotriz inducida en una bobina simple variando el campo magnético. Definir el concepto de inductancia. Resolver problemas donde se calcule la fem inducida en una bobina. Resolver los circuitos equivalentes de inductores en serie y paralelo. Definir el concepto de impedancia. Definir el concepto de reactancia inductiva y capacitiva. Resolver ejercicios con impedancias en serie y en paralelo. Repasar operaciones con números complejos.

6 UNIDADES ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE EN EL TRABAJO CONDUCIDO POR EL PROFESOR ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE EN EL TRABAJO INDEPENDIENTE DEL ALUMNO Lectura previa por parte del alumno acerca de los conceptos de electrostática. Mostrar ente el alumno el uso de la Ley de Coulomb. Mostrar ente el alumno el principio del generador de Van de Graff. de ejercicios de fuerzas de cargas en el plano X-Y como en plano cartesiano. Encomendar al alumno la investigación de la aplicación de la electrostática en el microscopio de Ion de campo. Lectura comentada de las fuentes de fuerza electromotriz. Lectura comentada acerca de las resistencias y la resistivilidad. de ejercicios usando la ley de Ohm y la Ley de Kirchhoff. de problemas de energía eléctrica y de potencia. Lectura comentada sobre capacitares. de problemas con capacitares en serie y en paralelo. Lectura previa acerca de los conceptos de magnetismo y de campos magnéticos. Explicación por parte de los alumnos de cómo se genera un campo magnético. de problemas de fuerzas magnéticas. EL ALUMNO HACE INVESTIGACION INDIVIDUAL O EN GRUPO DE LOS TEMAS IMPARTIDOS POR EL PROFESOR.

7 UNIDADES ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE EN EL TRABAJO CONDUCIDO POR EL PROFESOR Lectura previa del tema. Mostrar al alumno la Ley de Farday y la Ley de Lenz. Mostrar al alumno las aplicaciones de la inducción electromagnética. Encomendar a los alumnos la investigación de otras aplicaciones. Lectura previa de la inductancia. de problemas de inductancias equivalentes. ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE EN EL TRABAJO INDEPENDIENTE DEL ALUMNO Lectura previa del tema. Mostrar al alumno que es una reactancia inductiva y una reactancia capacitiva. Mostrar al alumno como realizar operaciones complejas. de problemas con impedancias en serie y en paralelo.

8 SECUENCIA ESTRATEGIAS DE EVALUACION BASICA B I B L I O G R A F I A COMPLEMETARIA 1. Valoración de ejercicios hechos en clase. 2. Valoración de las investigaciones aconsejadas 3. Exámenes acerca de la aplicación de las técnicas de análisis en problemas de ingeniería. 1. Electricidad y Magnetismo. Gabriel A. Jaramillo