FUNDAMENTOS FISICOS DE LA INFORMATICA (FFI)

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1 Guía Resumida de la Asignatura FUNDAMENTOS FISICOS DE LA INFORMATICA (FFI) Ingeniero Superior en Informática. Ingeniero Técnico en Informática de Sistemas. Ingeniero Técnico en Informática de Gestión. PROGRAMA (CURSO 09-10) TEMA 1.- INTRODUCCION La Física. Método científico Magnitudes y unidades. Ecuación de dimensiones Campo escalar y vectorial. Gradiente de un escalar Potencial. Campos conservativos. TEMA 2.- ERRORES Error en la medición. Causas y tipos Error absoluto y error relativo Cálculo de errores en medidas directas Cálculo de errores en medidas indirectas Representaciones gráficas Interpolación lineal Ajuste por el método de mínimos cuadrados Ajuste de funciones lineales Ajuste de funciones no lineales Ordenes de magnitud. Notación científica. TEMA 3.-CAMPO Y POTENCIAL ELECTRICOS Introducción histórica. Carga eléctrica Ley de Coulomb Campo eléctrico Cálculo del campo eléctrico creado por una distribución continua de carga Potencial eléctrico. Energía potencial eléctrica Dipolo eléctrico Ley de Gauss. Flujo del campo eléctrico Cálculo de algunos campos y potenciales eléctricos para algunas configuraciones de carga Movimiento de una partícula cargada en un campo eléctrico. TEMA 4.- ELECTROSTATICA EN CONDUCTORES Y DIELECTRICOS Medios materiales Equilibrio electrostático en un conductor.

2 4.3.- Conductor con cavidades interiores Influencia electrostática Comportamiento de los dieléctricos ante un campo eléctrico Polarización Desplazamiento eléctrico Ley de Gauss en presencia de dieléctricos. TEMA 5.- CAPACIDAD Y CONDENSADORES Capacidad Cálculo de la capacidad de algunos tipos de condensadores Asociación de condensadores Condensador de láminas paralelas con dieléctrico Energía electrostática Fuerza entre las armaduras. TEMA 6.- CORRIENTE ELECTRICA. CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA Corriente eléctrica Intensidad y densidad de corriente eléctrica Ley de Ohm. Resistividad y resistencia Asociación de resistencias Generador. Fuerza electromotriz Energía eléctrica. Ley de Joule Diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito Reglas de Kirchhoff Circuitos RC TEMA 7.- INTERACCION MAGNETICA Introducción Definición de campo magnético. Fuerza de Lorentz Movimiento de partículas cargadas en el seno de un campo magnético Algunas aplicaciones del movimiento de cargas en campos magnéticos Fuerza magnética sobre un elemento de corriente Imanes en el interior de campos magnéticos Acción de un campo magnético sobre una espira de corriente. Momento magnético Efecto Hall. TEMA 8.- FUENTES DEL CAMPO MAGNETICO Ley de Biot-Savart Campo magnético creado por una corriente continua rectilínea Acciones mutuas entre dos corrientes rectilíneas paralelas. Definición de Amperio Campo magnético de una espira Ley de Ampère Campo magnético creado por un solenoide.

3 8.7.- Flujo magnético. Ley de Gauss para el campo magnético. TEMA 9.- INDUCCION ELECTROMAGNETICA Experiencias con corrientes inducidas. Ley de Faraday-Henry Fuerza electromotriz de movimiento Ley de Lenz Corrientes de Foucault Inducción mutua y autoinducción Establecimiento de la corriente eléctrica en un circuito RL Energía en un inductor Ecuaciones de Maxwell. TEMA 10.- PROPIEDADES MAGNETICAS DE LA MATERIA Materiales magnéticos Magnetización Intensidad magnética. Susceptibilidad y permeabilidad magnéticas Momentos magnéticos atómicos Paramagnetismo Diamagnetismo Ferromagnetismo. Ciclo de histéresis Ferrimagneticos. Aplicaciones en los ordenadores. TEMA 11.- CORRIENTE ALTERNA Fuerzas electromotrices sinusoidales Valores medios y valores eficaces Corriente alterna en una resistencia Corriente alterna en un condensador Corriente alterna en una bobina Circuito LCR en serie Notación compleja Circuito LCR en paralelo Potencia en alterna Resonancia en circuitos LCR. Factor de calidad Filtros El transformador. TEMA 12.- TEORIA DE REDES Red eléctrica Fuentes de tensión y de intensidad Independientes Dependientes Transformaciones entre fuentes Divisor de tensión Divisor de corriente Método de las corrientes de malla.

4 Método de las tensiones en los nudos Teorema de Kennelly Teoremas de Thévenin y Norton Teorema de la máxima transferencia de potencia. TEMA 13.- PRINCIPIOS DE LA MECANICA CUANTICA Introducción a la mecánica cuántica. Postulado de Plank El efecto fotoeléctrico y la teoría de los fotones El modelo atómico de Bohr Hipótesis de De Broglie La ecuación de Schrodinger Pozo infinito de potencial Configuraciones electrónicas. TEMA 14.- ESTRUCTURA DEL ESTADO SOLIDO Y MOVIMIENTO ELECTRÓNICO Estructura del estado sólido Enlaces en los sólidos Modelo clásico de los electrones libres en los metales Fallos de este modelo clásico Modelo cuántico de los electrones libres Energía de Fermi. Estadística de Fermi-Dirac La conducción en el modelo cuántico de los electrones libres Teoría de bandas de energía Conductores, aislantes y semiconductores. TEMA 15.- SEMICONDUCTORES Semiconductores intrínsecos Semiconductores extrínsecos Conductividad eléctrica de los semiconductores El diodo semiconductor Polarización directa e inversa Curva característica El transistor.

5 BIBLIOGRAFIA BASICA TIPLER, P.; "FISICA". Reverté S.A. (Especialmente Tomo II) TERAN, F. y VIÑUELA, U.; APUNTES DE FUNDAMENTOS FISICOS DE LA INFORMATICA. TERAN, F.J.; VIÑUELA, U.; ARRIBAS, E.; "MAGNITUDES, VECTORES, CAMPOS". Tebar Flores. SERWAY, R.A.; "FISICA". Mac Graw-Hill. (Especialmente Tomo II) SEARS; ZEMANSKY; YOUNG; FREDMAN; FISICA UNIVERSITARIA PEARSON ADDISON WESLEY. (Especialmente Tomo II) PURCELL, E.; "ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO". Reverté S.A. GONZALEZ, FELIX; "LA FISICA EN PROBLEMAS". Tebar-Flores EDMINISTER; "CIRCUITOS ELECTRICOS". Mac Graw-Hill O' MALLEY; "ANALISIS DE CIRCUITOS BASICOS". Mac Graw-Hill BLANES NADAL; MARTINEZ MORA y otros; PROBLEMAS DE ELECTROMAGNETISMO Servicio de publicaciones UPV Recomendamos que se consulte el listado de Biblioteca, ya que existen más libros sobre todo de problemas que ayudan a preparar la asignatura.

6 NORMATIVA DE EXAMENES 1º) En el curso habrá 2 exámenes parciales y 2 exámenes finales, uno en Mayo y otro en Julio. 2º) Los exámenes constarán de una parte de teoría (6 cuestiones) y otra de problemas (2 problemas). 3º) La nota de cada examen será la suma de las notas de teoría (hasta 3 puntos) y problemas (hasta 7 puntos). 4º) La asignatura se aprueba si FFI es igual o mayor que 5 puntos. Siendo FFI FFI = 0,3 x N1P + 0,3 x N2P + 0,1 x NL + 0,1 NAV + 0,1 x NPR + 0,1 x NT FFI = Nota final de la asignatura N1P = Nota de la primera parte. N2P = Nota de la segunda parte. NPR = Nota de la exposición de los problemas propuestos en grupo. NL = Nota del laboratorio. NT = Nota de los trabajos en grupo. NAV = Nota del examen del Tema 1. 6º) NL es la nota media de las calificaciones obtenidas por el alumno en cada una de las prácticas programadas. Para ello los alumnos en grupos de dos, deberán realizar la práctica señalada y entregar los informes de resultados. Se puntuará tanto la obtención de los resultados correctos como la actitud del alumno para la realización de la práctica de laboratorio. El alumno debe asistir al laboratorio en los días que su grupo esté convocado. En cualquier caso, para que se tenga en cuenta esta nota en FFI, nunca NL podrá ser menor que 5 sobre 10, es decir, para aprobar la asignatura hay que tener aprobado el laboratorio. 7º) Los alumnos que deseen convalidar prácticas de laboratorio deberán presentar un certificado con las prácticas de laboratorio de Física realizadas en otros Centros, no valdrá un certificado con la asignatura aprobada. Se les asignará una nota media de 7,5 puntos. 8º) El día 29 de octubre se realizará el examen individual de Análisis Vectorial y Campos (Tema 1), donde se obtendrá la nota NAV. 9º) La nota de NPR es la media de las notas de las 3 exposiciones de problemas sin solución que cada grupo deberá realizar durante el curso. Durante y después de la exposición que harán los integrantes del grupo, el profesor presente podrá realizar preguntas en relación con el problema expuesto a cualquier miembro del grupo.

7 9º) NT será la nota media de las 2 exposiciones de trabajos que cada grupo podrá realizar durante el curso. Al final de la exposición, si así se considera oportuno, habrá un tiempo para preguntas sobre el trabajo a cualquier miembro del grupo. 10º) Todos los que quieran formar parte de un grupo de laboratorio, exposición de problemas o trabajos deberán apuntarse en el despacho 2.02 antes del día 8 de octubre. Posteriormente NO se podrá acceder a ningún grupo, con lo que la nota final sólo estará compuesta por la nota obtenida en los exámenes, si el alumno ya tiene notas de NL y NT de cursos anteriores. Los alumnos nuevos de primer año deben inscribirse a los grupos de laboratorio para optar a aprobar la asignatura. 11º) N1P y N2P para que se tengan en cuenta para conformar la nota FFI, nunca podrán ser inferiores a 2,5 puntos sobre 10. En los exámenes parciales el alumno solo podrá examinarse de una parte. En los exámenes finales el alumno optará por examinarse de una parte o de las dos partes. 12º) Las notas de NL y NT de cursos anteriores, podrá conservarlas el alumno, si así le interesa, durante el curso 09/10, indicándoselo a los profesores de la asignatura. Las notas de exámenes y exposición de problemas sólo son validas durante el curso académico vigente. 13º) Si un alumno no asiste a una sesión de laboratorio o exposición de problemas/trabajos la nota obtenida será de cero, lo que no quiere decir que el resto de notas se le anulen también. 14º) Los alumnos deberán entregar una ficha rellenada, si no lo han hecho en cursos anteriores. Para mantenerse informado durante el curso, consultar que se actualiza frecuentemente.