Guía Docente 2017/2018

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1 Guía Docente 2017/2018 Física Physics Grado en Ingeniería Informática Modalidad de enseñanza presencial lf:

2 Índice Física... 3 Breve descripción de la asignatura... 3 Requisitos previos... 3 Objetivos... 3 Competencias y resultados de aprendizaje... 3 Metodología... 5 Temario... 5 Relación con otras materias... 7 Sistema de evaluación... 7 Bibliografía y fuentes de referencia... 9 Web relacionadas... 9 Recomendaciones para el estudio y la docencia... 9 Material necesario Tutorías... 10

3 Física Módulo: Fundamentos físicos de la informática. Materia: Física. Carácter: Básica. Nº de créditos: 6.0 ECTS. Unidad Temporal: 1 er Curso 2º Semestre Profesores de la asignatura: Ángel J. García Collado y Pedro Castrillo Romón ajgarcia@ucam.edu, pcastrillo@ucam.edu Horario de atención a los alumnos/as: lunes 10:00-12:00. Fuera de ese horario se puede solicitar cita vía correo electrónico al indicado en la línea anterior. Profesor coordinador de curso: Mª Magdalena Cantabella Sabater Profesor coordinador de módulo: Jesús Antonio Soto Espinosa Breve descripción de la asignatura La asignatura está enfocada para que el alumno sea capaz de entender los conceptos de electricidad y magnetismo que junto con el análisis de circuitos y los materiales semiconductores, permiten el estudio de los materiales para la construcción de sistemas digitales, combinacionales y secuenciales, así como el almacenamiento magnético de la información. Brief Description The course is focused so that students can understand the concepts of electricity and magnetism together with the analysis of circuits and semiconductor materials, allowing the study of materials for the construction of digital systems, combinational and sequential, and the magnetic storage of information. Requisitos previos Base matemática adecuada de bachiller, fundamentalmente en cálculo. Objetivos 1. Conocer el método científico. 2. Desarrollar la capacidad de abstracción. 3. Fomentar el pensamiento y razonamiento cuantitativo. 4. Entrenar la capacidad de resolución de problemas y toma de decisiones. Competencias y resultados de aprendizaje Competencias básicas y generales CI1 - (MCER1 Castellano) Comprender una amplia variedad de textos extensos y con cierto nivel de exigencia, así como reconocer en ellos sentidos implícitos.

4 CI2 - (MCER2 Castellano) Expresarse de forma fluida y espontánea sin muestras muy evidentes de esfuerzo para encontrar la expresión adecuada. CI3 - (MCER3 Castellano) Hacer un uso flexible y efectivo del idioma para fines sociales, académicos y profesionales. CI4 - (MCER4 Castellano) Producir textos claros, bien estructurados y detallados sobre temas de cierta complejidad, mostrando un uso correcto de los mecanismos de organización, articulación y cohesión del texto. CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. Competencias transversales T1 - Capacidad de análisis y síntesis. T4 - Resolución de problemas. T5 - Toma de decisiones. T11 - Razonamiento crítico. T14 - Aprendizaje autónomo. T16 - Creatividad e innovación. T21 - Capacidad de reflexión. UCAM3 - Desarrollar habilidades de iniciación a la investigación. Competencias específicas FB2 - Comprensión y dominio de los conceptos básicos de campos y ondas y electromagnetismo, teoría de circuitos eléctricos, circuitos electrónicos, principio físico de los semiconductores y familias lógicas, dispositivos electrónicos y fotónicos, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. FB5 - Conocimiento de la estructura, organización, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, los fundamentos de su programación, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.

5 Resultados de aprendizaje RA Comprender los conceptos básicos de campos y ondas, y electromagnetismo. RA Diseñar y analizar circuitos eléctricos sencillos. RA Comprender los principios físicos de los semiconductores. RA Entender el fundamento físico de los dispositivos fotónicos utilizados en la transmisión óptica de información. RA Comprender la estructura fundamental de las memorias volátiles y no volátiles. Metodología Metodología Horas Horas de trabajo presencial Horas de trabajo no presencial Clases en el aula 33.0 Evaluación horas (40 %) Prácticas 10.0 Tutorías 12.0 Estudio personal 45.0 Lecturas recomendadas y búsqueda de información 18.0 Realización de ejercicios, 90 horas (60 %) presentaciones, 22.5 trabajos y casos prácticos Actividades de aprendizaje virtual 4.5 TOTAL Temario Programa de la enseñanza teórica Tema 1. Unidades y Vectores. Unidades. Ecuación de dimensiones. Magnitudes escalares y vectoriales. Igualdad de vectores. Suma de vectores. Producto de vectores. Derivadas de vectores. Tema 2. Campo Eléctrico. Carga eléctrica. Ley de Coulomb. Campo eléctrico. Flujo eléctrico. Ley de Gauss. Potencial eléctrico. Gradiente de una función escalar. Energía electrostática. Tema 3. Corriente Eléctrica. Conductores en equilibrio electrostático. Condensador. Dipolo eléctrico. Energía almacenada en un condensador. Combinaciones de condensadores. Corriente y movimiento de cargas. Fuerza electromotriz. Combinaciones de resistencias. Reglas de Kirchhoff.. Circuitos RC.

6 Tema 4. Campo Magnético. Fuerza ejercida por un campo magnético. Movimiento de una carga puntual en el interior de un campo magnético. Momento magnético de una espira. Campo magnético creado por corrientes eléctricas: ley de Biot y Savart. Campo magnético creado por una espira circular. Propiedades del campo magnético. Ley de Ampere. Aplicaciones de la ley de ampere. Inducción magnética. Ley de Faraday. Ley de Lenz. Inductancia. Circuitos LR. Energía magnética. Combinación de inductores. Tema 5. Semiconductores. Ondas electromagnéticas y estructura atómica. Modelo de Bohr del átomo de hidrógeno. Átomos con más de un electrón. El enlace covalente. Bandas de energía. Electrones de conducción. Huecos. Conducción en semiconductores intrínsecos. Semiconductores extrínsecos. Ley de acción de masas. Concentración de portadores. Difusión. La unión PN en circuito abierto. La célula solar de silicio La unión PN con polarización directa. La unión PN con polarización inversa. El símbolo eléctrico y la curva del diodo. Diodo emisor de luz (LED). Aproximaciones del diodo. El transistor sin polarización. El transistor polarizado. Corrientes en un transistor. La conexión en EC (emisor común). Valores nominales máximos de un transistor. El transistor como interruptor. Tema 6. Campos eléctricos y magnéticos en la materia. El vector desplazamiento eléctrico. Ferroeléctricos. Celda de memoria. Memoria DRAM. Memoria FeRAM. Materiales magnéticos. Magnetización. Paramagnetismo. Diamagnetismo. Ferromagnetismo. Histéresis magnética. Almacenamiento magnético de la información. En el campus virtual hay unos apuntes de la teoría de cada tema. En cada tema hay conexiones a animaciones y vídeos que ayudan a la comprensión de los conceptos que se están tratando. La actualización de los apuntes es anual. Programa de la enseñanza práctica Resolución de ejercicios y problemas de los temas relacionados anteriormente. Prácticas virtuales: Visualizador de operaciones con vectores Herramienta para el análisis de las dimensiones de magnitudes físicas Visualizador de campos electrostático, líneas de campo y potencial Visualizador de campos electrostáticos Visualizador de campos magnéticos creados por corrientes eléctricas en hilos rectos infinitos Visualizador de ondas electromagnéticas Prácticas de laboratorio: Práctica 1. Multímetro y protoboard (1.5 h) Comprender el funcionamiento de los materiales de laboratorio multímetro y protoboard, necesarios para realizar mediciones eléctricas y realizar pequeños montajes eléctricos.

7 Práctica 2. El condensador (1.5 h) Conocer las características y el funcionamiento (carga y descarga) de un condensador Práctica 3. El diodo LED (1.5 h) Conocer el patillaje y funcionamiento de un diodo LED y su aplicación en circuitos eléctricos como indicador luminoso. Relación con otras materias Señales y Sistemas, Estructura de Computadores. Sistema de evaluación Convocatoria de Junio Tras la finalización de cada unidad temática se llevará a cabo una prueba evaluativa tipo test para la valoración del nivel de conocimientos adquiridos por el alumno. Trabajos, problemas y prácticas: Forman parte de este ítem las actividades desarrolladas en los seminarios teórico-prácticos, los trabajos en equipo y los mecanismos de tutorización. Podrán ser de realización individual o en grupo y tener un carácter teórico o práctico. El total de los documentos y actividades realizados por el alumno se puntuará entre 0 y 10. Se valorará: Formato, presentación, estructura y legibilidad de los documentos y presentaciones. Medios empleados y fuentes bibliográficas consultadas para su elaboración. Calidad y profundidad de los contenidos, así como los resultados y las conclusiones extraídas. Se establece una nota de corte de 4.0 puntos. Primera prueba parcial: Forma parte de este ítem la evaluación, que siguiendo el sistema general de evaluación de la Universidad, se realizará aproximadamente a mitad del cuatrimestre (prueba parcial). El alumno que la supere no volverá a examinarse de los contenidos específicos que se evalúen en la misma, y se guardará su nota para la siguiente convocatoria del curso académico (convocatoria de Septiembre) si la nota alcanzada es, o está por encima, de 5.0 puntos. Será puntuado entre 0 y 10. Se valorará: Claridad en la exposición de los conceptos teóricos exigidos. Forma en que se plantea el ejercicio que se debe desarrollar. Resolución correcta del ejercicio. Se establece una nota de corte de 4.0 puntos. Prueba final-segunda prueba parcial: Forma parte de este ítem la evaluación, estará estructurada en dos partes, una correspondiente a la segunda prueba parcial y otra a la reválida de la primera para aquellos alumnos que no la hubiesen superado o desean subir nota. Los alumnos que hayan superado la primera prueba parcial sólo tendrán que examinarse de la segunda. Se

8 guardará su nota para la siguiente convocatoria del curso académico (convocatoria de Septiembre) si la nota alcanzada es, o está por encima, de 5.0 puntos. Cada parte se puntuará entre 0 y 10. Se valorará: Claridad en la exposición de los conceptos teóricos exigidos. Forma en que se plantea el ejercicio que se debe desarrollar. Resolución correcta del ejercicio. Se establece una nota de corte de 4.0 puntos. El rango de las ponderaciones para cada uno de los puntos anteriores será el siguiente: Trabajos, problemas y prácticas: 20% Primera prueba parcial: 40% Prueba final-segunda prueba parcial: 40% Para poder superar la asignatura será necesario obtener al menos una nota de 4 en cada uno de los ítems anteriores y un 5 en la media ponderada de sus valores. Los detalles sobre el sistema de evaluación se encuentran recogidos en la normativa general de universidad. Se tendrá presente la actitud del alumno a lo largo de las clases presenciales, de forma que se valorará de forma positiva la participación, elaboración de ejercicios planteados, presentación y defensa de los mismos en clase, etc. Esta valoración será incluida en la parte de trabajos y prácticas. Convocatoria de Septiembre: Se evaluará de forma idéntica a la descrita para la convocatoria de Febrero/Junio, pero, en caso de no superar la asignatura, no se guardará ninguna nota para sucesivas convocatorias. El alumno superará la asignatura cuando la media ponderada sea igual o superior a 5 puntos y tenga una nota de, al menos, 4 puntos en todas las partes que componen el sistema de evaluación cuya ponderación global sea igual o superior al 20%. Si el alumno tiene menos de un 4 en alguna de las partes cuya ponderación sea igual o superior al 20%, la asignatura estará suspensa y deberá recuperar esa/s parte/s en la siguiente convocatoria dentro del mismo curso académico. La/s parte/s superada/s en convocatorias oficiales (Febrero/Junio) se guardarán para las sucesivas convocatorias que se celebren en el mismo curso académico. En caso de que no se supere la asignatura en la Convocatoria de Septiembre, no contarán las partes aprobadas para sucesivos cursos académicos. El sistema de calificaciones (RD 1.125/2003. de 5 de septiembre) será el siguiente: 0-4,9 Suspenso (SS) 5,0-6,9 Aprobado (AP)

9 7,0-8,9 Notable (NT) 9,0-10 Sobresaliente (SB) La mención de matrícula de honor podrá ser otorgada a alumnos que hayan obtenido una calificación igual o superior a 9,0. Su número no podrá exceder del 5% de los alumnos matriculados en una materia en el correspondiente curso académico, salvo que el número de alumnos matriculados sea inferior a 20, en cuyo caso se podrá conceder una sola matrícula de honor. Bibliografía y fuentes de referencia Bibliografía básica Tipler Mosca. Física para la ciencia y la tecnología. Editorial Reverté Flores Sintas, A. Apuntes de Física, Teoría y Problemas en Campus Virtual UCAM. Bibliografía complementaria Gómez Vilda, P., Nieto Lluis, V., Álvarez Marquina A., Martínez Olalla, R. Fundamentos Físicos y Tecnológicos de la Informática, Prentice Hall, Montoto San Miguel, Luis. Fundamentos Físicos de la Informática y las Comunicaciones. Thompson Burbano De Ercilla, S., Física general, Tébar Flores, Burbano De Ercilla, S., Problemas de Física general, Tébar Flores, García Collado A.J., Ruiz Templado J. A. Análisis vectorial para estudiantes de ingeniería. Problemas resueltos y comentados. Editorial García Maroto Editores, García Collado A.J., Ruiz Templado J. A. Principios de electrostática. Teoría y problemas. Editorial García Maroto Editores, Web relacionadas Física con ordenador. Autor: Ángel Franco García. Web: Física General. Autor: Ignacio Martín Bragado. Web: Laboratorio Virtual. Web: Recomendaciones para el estudio y la docencia El alumno debe estudiar la teoría con el ritmo marcado en clase, resolver los problemas propuestos en el campus virtual y comparar su solución con la propuesta, y comprobar su asimilación en cada evaluación de test. También es aconsejable buscar textos de problemas resueltos como los que figuran en la bibliografía.

10 Material necesario Los apuntes teóricos y los ejercicios y problemas se ubican en el campus virtual. En consecuencia, es importante el uso de ordenadores con acceso a comunicaciones rápidas. Material didáctico Además de la bibliografía recomendada, en el campus virtual, en el apartado de recursos se proporcionará al alumno organizado en carpetas por temas el material didáctico necesario para el seguimiento de la misma que consistirá en: Apuntes sobre los temas tratados. Dentro de cada tema, enlaces a otros sitios donde aumentar la información sobre los temas. Ejercicios con las soluciones. Exámenes resueltos de convocatorias anteriores. Tutorías Breve descripción Además de las tutorías previstas, el alumno puede utilizar el campus virtual soportado por las distintas herramientas disponibles. En particular: Mensajes privados y/o correo electrónico: Además de la comunicación directa con el profesor se pueden utilizar estas herramientas, preferiblemente correo electrónico. Se realizará diariamente, con un compromiso de respuesta en menos de 48 horas lectivas desde la recepción del mismo.