I. Objetivos generales:

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1 PROGRAMA ANALITICO Año: 2016 Asignatura: FISICA II Departamento: Materias Básicas Unidad Docente Básica: Física Especialidad: COMUN A TODAS LAS ESPECIALIDADES Curso: Segundo Año 10 hs/ semana 160 horas/año I. Objetivos generales: Desarrollar en los alumnos las competencias que les permitan solucionar problemas de índole práctica en los sistemas ingenieriles y reforzar la comprensión de los conceptos y principios por medio de aplicaciones de las leyes que fundamentan la teoría electromagnética en el mundo real. II. Objetivos específicos. Estudiar el campo electromagnético en el vacío, utilizando las leyes de flujo y circulación para la comprensión de las propiedades de los campos eléctricos y magnéticos estáticos y no estáticos.analizar las principales aplicaciones tecnológicas sobre la base de los modelos fenomenológicos sencillos. Introducir al estudio de fenómenos ondulatorios a partir de las ecuaciones de Maxwell. III. Contenidos del Programa Analítico: 1. CARGA ELECTRICA - CAMPO ELECTRICO. Cargas eléctricas. Conductores, aisladores y cargas nucleares. Cargas inducidas. Ley de Coulomb. Campo eléctrico y fuerzas eléctricas. Cálculos del campo eléctrico. Campo de un dipolo eléctrico. Campo de un anillo de carga. Campo de una línea de carga. Líneas de campo eléctrico. Dipolo eléctrico. Fuerza y momento sobre un dipolo eléctrico en un campo eléctrico externo. Movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico uniforme.

2 2: LEY DE GAUSS. Carga y flujo eléctrico. Cálculo del flujo eléctrico. Ley de Gauss. Aplicaciones de la ley de Gauss. Campo de una esfera conductora cargada. Campo de una línea de carga. Campo de una lámina plana infinita de carga. Campo entre placas conductoras paralelas con cargas opuestas. Campo de una esfera cargada uniformemente. Cargas en conductores. 3: POTENCIAL ELECTRICO. Energía potencial eléctrica. Energía potencial eléctrica en un campo uniforme. Energía potencial eléctrica de dos o más cargas puntuales. Interpretación de la energía potencial eléctrica. Potencial eléctrico. Cálculo del potencial eléctrico. Desplazamiento de partículas cargadas a través de una diferencia de potencial. Superficies equipotenciales. Relación entre campo eléctrico y potencial eléctrico. Gradiente de potencial. 4: CAPACITANCIA Y DIELECTRICOS. Capacitores y capacitancia. Cálculo de la capacitancia: capacitores en el vacío. Capacitor de placas paralelas. Capacitor cilíndrico. Capacitores en serie y en paralelo. Almacenamiento de energía en capacitores y energía de campo eléctrico. Dieléctricos. Carga inducida y polarización. Modelo molecular de la carga inducida. Ley de Gauss en dieléctricos. 5: CORRIENTE Y RESISTENCIA FUERZA ELECTROMOTRIZ. Corriente eléctrica. Corriente, velocidad de arrastre y densidad de corriente. Resistividad y temperatura. Resistencia. Fuerza electromotriz y circuitos. Símbolos para los diagramas de circuitos. Uso de voltímetros y amperímetros. Energía y potencia en circuitos eléctricos. Resistencia pura. Potencia de salida de una fuente. Potencia de entrada a una fuente. Teoría de la conducción metálica. 6: CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA. Resistores en serie y en paralelo. Resistencia equivalente. Reglas de Kirchhoff. Nodos, mallas y convenios de signos. Diferencia de potencial dentro de una red compleja. Diseño de un amperímetro. Diseño de un voltímetro. Amperímetros y voltímetros en combinación. Ohmímetros. El potenciómetro. Circuitos Resistencia-Capacitancia. Carga y descarga de un capacitor. Constante de tiempo. Sistemas de distribución de potencia. 7: CAMPO MAGNETICO Y FUERZAS MAGNETICAS. Magnetismo. Campo magnético. Líneas de campo magnético y flujo magnético. Ley de Gauss para el magnetismo. Movimiento de partículas cargadas en un campo magnético. Aplicaciones del movimiento de partículas cargadas. Selector de velocidades. Espectrómetro de masas. Ciclotrón. Fuerza magnética sobre un conductor por el que

3 circula una corriente. Fuerza y momento de torsión sobre una espira de corriente. Dipolos magnéticos. Materiales magnéticos. El motor de corriente continua. 8: FUENTES DE CAMPO MAGNETICO. Campo magnético de una carga en movimiento. Campo magnético de un elemento de corriente. Campo magnético de un conductor recto que transporta corriente. Fuerzas entre conductores paralelos. Campo magnético de una espira circular de corriente. Ley de Ampère. Aplicaciones de la ley de Ampère. Campo de un solenoide. Campo de un toroide. Paramagnetismo. Diamagnetismo. Ferromagnetismo. 9: INDUCCION E INDUCTANCIA ELECTROMAGNETICA. Experimentos de inducción. Ley de Faraday. Dirección de la fem inducida. Ley de Lenz. Alternador simple. Dinamo. Fuerza electromotriz inducida de movimiento. Campos eléctricos inducidos.corriente de desplazamiento. Ecuaciones de Maxwell. Inductancia mutua. Auto inductancia e inductores. Energía de campo magnético. Circuito R-L. Circuito L-C. Circuito R-L-C en serie. 11: CORRIENTE ALTERNA. Fasores y corrientes alternas. Fuente de corriente alterna. Amplitud del voltaje. Diagramas de fasores. Valor cuadrático medio de una corriente y de un voltaje senoidales. Resistencia y reactancia. Resistor en un circuito c.a. Inductor en un circuito c.a. Capacitor en un circuito c.a. El circuito R-L-C en serie. Potencia en circuitos de corriente alterna. Resonancia en circuitos de corriente alterna. Transformadores. 12: OPTICA FÍSICA. Ondas electromagnéticas planas y senoidales y rapidez de la luz. Energía e intensidad en ondas. El espectro electromagnético. Interferencia constructiva y destructiva. Interferencia de luz de dos fuentes. Difracciones de Fresnel y de Fraunhofer. Difracción producida por una sola ranura. Polarización y filtros polarizadores. 13: TEMPERATURA, CALOR Y TERMODINAMICA. Temperatura y equilibrio térmico. Termómetros y escalas de temperatura. Expansión térmica. Capacidad calorífica. Calorimetría y cambios de fase. Mecanismos de transferencia de calor. Trabajos Prácticos de Laboratorio: Nº 1: CARGA ELÉCTRICA Y MATERIA Nº 2: CIRCUITO ELECTRICO DE CORRIENTE CONTINUA Nº 3: RESISTENCIA ELÉCTRICA Nº 4: FUERZA ELECTROMOTRIZ DE UNA PILA DETERMINACION POR EL METODO DE OPOSICION

4 Nº 5: REDES DE CORRIENTE CONTINUA-REGLAS DE KIRCHOFF Nº 6: CAPACITORES-ENERGÍA ALMACENADA EN UN CAPACITOR- CIRCUITO RC Nº 7: MAGNETOSTÁTICA Nº 8: LEY DE FARADAY Nº 9: CORRIENTE ALTERNA. CIRCUITO RLC Nº 10: OPTICA FISICA Nº 11: EXPANSION TÉRMICA Nº 12: CANTIDAD DE CALOR IV. Metodología: Acercar a los alumnos al trabajo científico, considerando las múltiples interpretaciones de la información. Las leyes y principios de los fenómenos electromagnéticos permiten comprender la estructura atómica y molecular de la materia, los mecanismos de cambios de estado. Se impartirá clases teóricas seis horas por semana a razón de una unidad por semana dando un planteo conceptual y clases prácticas de gabinete con resolución de ejercicios de aplicación modelos y laboratorio con experiencias a desarrollar especificadas 4 horas por semana en cada semestre, especificados en las guiase elaboradas por los integrantes de las cátedras. V. Evaluación y Condición de Aprobación: La asignatura que consta de 12 temas se dividirá en 3 partes: Primera parte: temas 1, 2, 3,4 Segunda parte: temas 5, 6, 7,8 Tercera parte: temas 9, 10,11, 12 1) Se tomará una evaluación parcial posterior a la finalización del dictado de cada parte, basadas en preguntas, ejercicios y problemas de nivel semejante a los propuestos en la Guía de Estudio, calificadas con cifras enteras de 1 a 10 puntos y se considerarán aprobadas con 4 o más puntos. 2) Las experiencias de laboratorio se darán por aprobadas con la asistencia y realización del Trabajo de Laboratorio por parte del alumno, la presentación oportuna del informe manuscrito de la Práctica realizada y la respectiva nota de concepto por parte del Jefe de Trabajos Prácticos. Los problemas de la Guía de Estudio que se realizan en el aula o fuera de Facultad debe integrar, ordenadamente, la Carpeta de Trabajos Prácticos, junto con los informes de las experiencias de laboratorio 3) Para obtener la aprobación de la Carpeta de Trabajos Prácticos, el alumno deberá tener al final del curso: a) Un porcentaje de asistencia y aprobación de las Experiencias de Laboratorio de al menos el 75%. b) La carpeta completa en un 100 %.

5 CONDICIONES DE REGULARIZACION: (Habilitación para el examen final) a) Tener aprobada la Carpeta de Trabajos Prácticos Asistencia requerida: igual o superior al 75 % Aprobación de Experiencias de Laboratorio: igual o superior al 75 % Carpeta de Trabajos Prácticos: completa en un 100 % b) Tener aprobadas las tres evaluaciones durante el curso. Cada parcial tiene una recuperación. Al finalizar el curso para los alumnos que tengan dos parciales aprobados se les hará una evaluación global para regularizar. c) Aprobación de la Materia por Promoción Directa Las condiciones para la Promoción Directa son: a) Cumplir con los pre-requisitos de la Ordenanza Nº 643 b) Tener aprobada la Carpeta de Trabajos Prácticos Asistencia requerida: igual o superior al 80 % Aprobación de Experiencias de Laboratorio: igual o superior al 80 % Carpeta de Trabajos Prácticos completa en un 100 % c) Tener aprobadas las 3 evaluaciones durante el curso. d) Obtener una calificación final igual o superior a 7 (siete) puntos. La calificación final se obtendrá como la media aritmética de los puntajes de las cuatro evaluaciones. VI. PROGRAMA DE EXAMEN: Bolilla Temas

6 Bibliografía del alumno: BIBLIOGRAFIA GENERAL SEARS, Francis W.; ZEMANSKY, Mark W.; YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. Física universitaria. Vol. I y II. 11 a Ed., 12 a Ed., 13 a Ed., México, Pearson Educación. Bibliografía alternativa: SERWAY, R.A., FAUGHN, Jerry S. Física. 5 a. Ed. México, Pearson educación, RESNICK, HALLIDAY, KRANE. Física, T II, 4ª Ed. México. CECSA, GETTYS, W., KELLER, F., SKOVE, M., Física para ingeniería y Ciencias. T I y II. 2ª Ed. México, Mc Graw-Hill KRAUS, J. D., FLEISCH, D. Electromagnetismo con aplicaciones, 5ª Ed. México, Mc Graw-Hill, REITZ J. R., MILFORD F. J., CHRISTY, R. W. Fundamentos de la Teoría Electromagnética, 4ª Ed. Fondo Educativo Interamericano, SERWAY, JEWET. Física I y Física II, México, Thomson, REESE, Ronald L. Física Universitaria, Vol. I y II, México, Thomson, PLANIFICACION DE CATEDRA I. Desarrollo de contenidos Texto: SEARS, Francis W.; ZEMANSKY, Mark W.; YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. Física universitaria. Volúmenes 1y2. 11 a Ed. TEMA CAPITULO EJERCICIOS Y PROBLEMAS 1- Carga eléctrica- Campo eléctrico Ley de Gauss Potencial eléctrico Capacitancia y Dieléctricos Corriente y Resistencia Fuerza Electromotriz Circuitos de corriente continua Campo magnético y Fuerzas magnéticas

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