PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Materiales Electrotécnicos"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Materiales Electrotécnicos" Grupo: Grupo 1 (Conjuntamente Ing. Industrial e Ing. Telecomunicac.)(884505) Titulacion: INGENIERO INDUSTRIAL (Plan 98) Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Área: Créditos totales (ECTS): INGENIERO INDUSTRIAL (Plan 98) 1998 E.T.S. de Ingenieros Materiales Electrotécnicos Optativa Sin curso específico Segundo Cuatrimestre 2º Grupo 1 (Conjuntamente Ing. Industrial e Ing. Telecomunicac.) (1) Ciencias de Materiales e Ingeniería Metalúrgica 3.6 Horas totales (ECTS): 90.0 Horas presenciales (ECTS): 70.0 Horas no presenciales (ECTS): 20.0 Créditos totales (LRU): 4.5 Créditos LRU teóricos: 4.12 Créditos LRU prácticos: 0.38 Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Ingeniería Mecánica y de los Materiales AVDA DE LOS DESCUBRIMIENTOS S/N SEVILLA PROFESORADO 1 MONTES MARTOS, JUAN MANUEL (COORDINADOR/A) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 6

2 Objetivos docentes específicos Conocer los fundamentos de las propiedades eléctricas, magnética y ópticas de los materiales, así como los materiales más utilizadas en aplicaciones electrotécnicas. Aprender a manejar y a programar la hoja de cálculo Micorosoft Excel, como medio de resolución de problemas relacionados con el contenido de la asignatura. Competencias CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) 1. ASPECTOS FUNDAMENTALES 2. PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LOS MATERIALES 3. PROPIEDADES MAGNÉTICAS DE LOS MATERIALES 4. PROPIEDADES ÓPTICAS DE LOS MATERIALES Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos 1. ASPECTOS FUNDAMENTALES 1.1 Introducción El calendario de los materiales. Clasificación de los materiales. 1.2 Estructura de los materiales El enlace: iónico, covalente y metálico. Organización de los átomos en los materiales. La escala atómica de los materiales metálicos. La escala atómica de los materiales cerámicos. Imperfecciones cristalinas. La escala atómica de los materiales moleculares. La escala atómica de los materiales poliméricos. 1.3 Nociones de física cuántica Introducción. La hipótesis de Planck. El efecto fotoeléctrico. La hipótesis de De Broglie. El principio de incertidumbre. La ecuación de Schrödinger. Un ejemplo cuántico: partícula ligada. El átomo. El efecto túnel. Fonones. 2. PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LOS MATERIALES 2.1 Clasificación eléctrica de los materiales Conductividad eléctrica. Clasificación eléctrica de los materiales. El modelo de bandas de energía. 2.2 Propiedades eléctricas de los conductores Conducción en metales (modelo de bandas y modelo de enlace). Efecto Joule. Mecanismos de dispersión. Super-conductividad. Regla de Mathiessen. La ley de Wiedemann-Franz. Resistividad de las aleaciones binarias. Termoe-misión y Fotoemisión. Termoelectricidad en metales: efecto Seebeck, efecto Peltier. Conductores de interés tecnoló-gico. 2.3 Propiedades eléctricas de los semiconductores Semiconductores intrínsecos. Semiconductores extrínsecos. Posición del nivel de Fermi. Concentración de portado-res. Conducción en semiconductores. Conductividad en semiconductores intrínsecos e extrínsecos. Uniones semi-conductoras. Semiconductores de interés tecnológico 2.4 Tecnología de fabricación de un circuito integrado Introducción. Elaboración del cristal semiconductor. Epitaxia. Oxidación. Fotograbado. Dopado. Metalización. Encap-sulado. 2.5 Propiedades eléctricas de los aislantes Conducción en aislantes. Rigidez dieléctrica. Polarización de dieléctricos. Mecanismos de polarización: polarización inducida, polarización de orientación, polarización iónica. Dependencia con la frecuencia de la constante dieléctrica. Pérdidas dieléctricas. Materiales dieléctricos no lineales: histéresis, piezolectricidad, piroelectricidad, LCDs. Efecto de la temperatura en la polarización. Materiales dieléctricos de interés tecnológico. 3. PROPIEDADES MAGNÉTICAS DE LOS MATERIALES 3.1 Materiales magnéticos Introducción. Conceptos básicos: dipolos magnéticos, origen atómico del magnetismo. Campo magnético en el inter-ior de un material. Tipos de magnetismo: diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo, antiferromagnetismo. Curvas de histéresis. 3.2 Materiales magnéticos de interés tecnológico Materiales magnéticos blandos y duros. 4. PROPIEDADES ÓPTICAS DE LOS MATERIALES 4.1 Propiedades ópticas La radiación electromagnética. Aspectos microscópicos de la interacción de la luz con los materiales. Reflexión. Ab-sorción. Transmisión. Refracción. Clasificación óptica de los materiales. Aspectos microscópicos de la interacción de la luz con los materiales. Polarización atómica. Transiciones electrónicas. 4.2 Materiales ópticos de interés tecnológico Propiedades ópticas de los metales, cerámicos y poliméricos. ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del segundo semestre Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 6

3 Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: La materia se impartirá mediante clases magistrales, sesiones de resolución de problemas prácticas, sesiones de visionado de vídeos, sesiones en el centro de cálculo, y eventualmente, sesiones de exposición por los alumnos. Las prácticas se realizarán en el centro de cálculo. Una práctica (medida de conductividades eléctricas en materiales metálicos) se realizará en el laboratorio. BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Electronic properties of materials R.E. HUMMEL SPRINGER VERLAG 1992 Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros J.F. SHACKELFORD PRENTICE HALL IBERIA 1998 Engineering materials science M. OHRING ACADEMIC PRESS 1995 Electronic properties of materials /Rolf E. Hummel. Hummel, Rolf E. 2nd ed Introduccion a la ciencia de materiales para ingenieros /James F. Shackelford ; traducción, adaptación y revisión técnica, Alfredo Gèuemes, Nuria Martín. Shackelford, James F. 6a ed. [2005] Engineering materials science /Milton Ohring. Ohring, Milton Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales /William D. Callister. Callister, William, reimpr Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales /William D. Callister. Callister, William, reimpr Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 6

4 Ciencia e ingeniería de materiales Smith, William F. 3ç ed Electronic properties of materials R.E. HUMMEL SPRINGER VERLAG 1992 Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros J.F. SHACKELFORD PRENTICE HALL IBERIA 1998 Engineering materials science M. OHRING ACADEMIC PRESS 1995 Ciencia e Ingeniería de los Materiales Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales /William D. Callister. Callister, William, reimpr Ciencia e ingeniería de materiales Smith, William F. 3ç ed SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación evaluación mixta La evaluación de la asignatura se realizará mediante trabajos que utilizarán la hoja de cálculos "Microsoft Excel" y la entrega de trabajos voluntarios (que pueden consistir en la búsqueda de información en Web). Se valorará la originalidad de los planteamientos de los trabajos presentados y el grado de implicación de la asignatura (incluida la asistencia a clase y los trabajos voluntarios). CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: E.T.S. de Ingenieros 1 ª Convocatoria 4/6/2010 Hora: 0:0 Por definir Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 6

5 CENTRO: E.T.S. de Ingenieros 2 ª Convocatoria 14/9/2010 Hora: 0:0 Por definir CENTRO: E.T.S. de Ingenieros 3 ª Convocatoria 18/11/2009 Hora: 0:0 Por definir TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: JOSE ANTONIO RODRIGUEZ ORTIZ JUAN MANUEL MONTES MARTOS ANTONIO GABRIEL PAUL ESCOLANO JESUS CINTAS FISICO JOSE MARIA GALLARDO FUENTES LAUREANO SORIA CONDE Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 6

6 ANEXO 1: HORARIOS DE LOS GRUPOS NO PRINCIPALES DE LA ASIGNATURA Y DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE GRUPO: Grp LABORATORIO de MATERIALES ELECTROTECNICO. (884506) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: MONTES MARTOS, JUAN MANUEL HORARIO SIN ESPECIFICAR GRUPO: Grupo 1 (Conjuntamente Ing. Industrial e Ing. Telecomunicac.) (884505) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: MONTES MARTOS, JUAN MANUEL Lunes Del 08/02/10 al 30/05/10 Hora: De 12:30 a 13:45 AULA 215 PRIMERA PLANTA Martes Del 08/02/10 al 30/05/10 Hora: De 09:15 a 10:45 AULA 215 PRIMERA PLANTA Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 6