FORMATO OFICIAL DE MICRODISEÑO CURRICULAR FACULTAD: EDUCACIÓN PROGRAMA: LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES: FÍSICA, QUÍMICA Y BIOLOGÍA 1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO NOMBRE DEL CURSO: ELECTROMAGNETISMO CÓDIGO: BEEDCN1 No. DE CRÉDITOS ACADÉMICOS: 3 HORAS SEMANALES: 5 REQUISITOS: TERMODINÁMICA AREA DEL CONOCIMIENTO: FÍSICA UNIDAD ACADÉMICA RESPONSABLE DEL DISEÑO CURRICULAR: ÁREA DE FÍSICA COMPONENTE BÁSICO X COMPONENTE FLEXIBLE TIEMPO (en horas) DEL TRABAJO ACADÉMICO DEL ESTUDIANTE Actividad Académica del Estudiante Trabajo Presencial Trabajo Independiente Total (Horas) Horas 0 6 1 Total 0 6 1 2. PRESENTACIÓN RESUMEN DEL CURSO El curso se ha consolidado manteniendo la ilación entre electrostática y las consecuencias de una carga en movimiento, para generar los campos magnéticos.
3. JUSTIFICACIÓN La teoría electromagnética clásica, junto con la mecánica clásica y cuántica constituye el núcleo de cursos para estudiantes de Física y la debida orientación proporciona el fundamento en el cual se desarrollan las Ciencias Naturales, como una integración de la Química y la Biología.. COMPETENCIAS GENERALES SABER HACER SER COMPETENCIAS GENERALES El estudiante interpreta conceptos sobre la física de la INTERPRETATIVA transferencia de calor aplicaciones y consecuencias El estudiante está en capacidad de explicar la electrostática ARGUMENTATITVA como un fenómeno físico. El estudiante está en capacidad de proponer problemas sobre la PROPOSITIVA física de la transferencia de calor, aplicados a la vida cotidiana. El estudiante está en capacidad de resolver problemas sobre la física en la fenomenología de la transferencia de calor. El estudiante está en capacidad de ser una persona comprometida con la conservación de su entorno natural 5. DEFINICION DE UNIDADES TEMATICAS Y ASIGNACIÓN DE TIEMPO DE TRABAJO PRESENCIAL E INDEPENDIENTE DEL ESTUDIANTE POR CADA EJE TEMÁTICO. No. NOMBRE DE LAS UNIDADES TEMÁTICAS DEDICACIÒN DEL ESTUDIANTE (horas) a) Trabajo b) Trabajo Presencial Independiente HORAS TOTALES (a+b) 1 Cargas eléctricas y campo eléctrico 16 32 2 Ley de Gauss y potencial eléctrico 16 32 3 Capacitancia y dieléctricos 16 32 Inductancia, 16 32 5 Corriente Continua y Corriente Alterna 16 32 TOTAL 0 160 20
6. PROGRAMACIÓN SEMANAL DEL CURSO Unidad Temática Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad Unidad 5 No. Semanas CONTENIDOS TEMÁTICOS ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS PEDAGOGICAS Clases H.T.P. Laboratorio y/o práctica Trabajo Dirigido H.T.I. Trabajo independiente 1 2 Estructura de la materia Conductores y aisladores Dada la naturaleza de la asignatura y su carácter teórico práctica se orientará el trabajo académico en clase principalmente, y con el objetivo de 2 2 3 Ley de Coulomb focalizar aspectos relevantes de la asignatura, mediante exposiciones del profesor con una 2 2 Campo eléctrico y fuerza eléctrica metodología lógico deductiva-inductiva en la presentación y desarrollo de los contenidos 5 Carga y flujo eléctrico teóricos; se harán comparaciones y analogías para 6 Aplicaciones de la Ley de Gauss afianzar el conocimiento científico explicado. 2 2 7 9 Campo de una esfera con carga uniforme Cargas en conductores Energía potencial eléctrica La metodología será activa ya que promoverá el trabajo tanto en grupo como individual mediante la asignación de problemas y guías de trabajo. Se asignarán trabajos de consulta y exposiciones cuando sea pertinente. Se socializará en clase la 16 10 Energía potencial eléctrica de dos cargas solución a problemas y trabajos asignados. puntuales 2 2 1 11 Potencial eléctrico Se utilizará una metodología interactiva con el propósito de estimular la participación, debate y 2 2 12 13 Potencial y energía potencial Capacitadores en serie y paralelo diálogo en el estudiante con el fin de profundizar en el tema e indagar sobre el grado de comprensión adquirido por los alumnos. 2 1 1 Carga inducida, electromotriz y polarización En las actividades de laboratorio los alumnos además de realizar prácticas experimentales, 15 16 Circuitos RLC y Ondas electromagnéticas adquisición o reciclable para ilustrar algunos Ecuaciones de Maxwell principios físicos estudiados. Fuerza electromotriz, Reglas de realizarán trabajos prácticos sobre prototipos o Kirchhoff modelos construidos con material de fácil H.T.P. = Horas de trabajo presencial H.T.I. = Horas de trabajo independiente
CONTENIDO PRÁCTICAS DE LABORATORIO 1. Ley de Coulomb Carga Imagen - Estudiar la relación de la fuerza que actúa sobre una bola cargada, la carga y la distancia. 2. Potencial y Campo eléctrico entre dos placas de condensador - Estudiar la relación entre el voltaje y la intensidad de campo eléctrico, con una distancia constante entre dos placas de condensador. - Estudiar la relación entre la intensidad de campo eléctrico y la distancia de separación de las dos placas de condensador, con voltaje constante. - Con una sonda medir el potencial entre las placas de condensador, en función de la posición. 3. Medida de resistencia eléctrica - Obtener las gráficas del voltaje en función de la corriente para varillas metálicas de cobre y aluminio y calcular su resistividad eléctrica.. Puente de Wheatstone - Determinar la resistencia total de resistencias conectadas en serie. - Determinar la resistencia total de resistencias conectadas en paralelo. 5. Leyes de Kirchhoff - Verificar las leyes de Kirchhoff a partir de la medida de corriente y voltaje, para resistencias conectadas en serie y en paralelo, para cada resistencia además del voltaje total. A partir de estas medidas calcular la resistencia parcial y total. 6. Balanza de Corriente - Medir con ayuda de la balanza de corriente la fuerza que actúa sobre un conductor por el cual pasa una corriente eléctrica. 7. Leyes de Faraday - Estudiar el fenómeno de electrólisis tanto con corriente constante como con tiempo constante.. Carga de un condensador circuito RC
- Medir la corriente de carga, respecto al tiempo, para un condensador: a) Para diferentes valores de la capacitancia C, con voltaje V y resistencia R constantes. b) Para diferentes valores de la resistencia, con capacitancia C y voltaje V constantes. c) Para diferentes valores del voltaje V, con resistencia R y capacitancia C constantes. 9. Capacitancia de esferas metálicas y de un condensador esférico - Determinar la capacitancia de tres esferas metálicas con diferentes diámetros. - Determinar la capacitancia de un condensador esférico. 10. Campo magnético de la tierra - Determinar el flujo magnético para un par de bobinas de Helmholtz y graficarlo en función de la corriente que pasa por las bobinas. - Determinar la componente horizontal del campo magnético terrestre a partir de la superposición del campo de Helmholtz. - Determinar el ángulo de inclinación con el fin de calcular la componente vertical del campo magnético terrestre. 11. Campo magnético de bobinas simples - Medir la densidad del flujo magnético en la mitad de varias bobinas de alambre con la sonda Hall y estudiar su dependencia con respecto al radio y al número de espiras. - Determinar la constante de campo magnético M o. - Medir la densidad de flujo magnético a lo largo del eje de bobinas largas y comparar con los valores teóricos. 12. Campo magnético en el interior de bobinas de Helmholtz - Medir la densidad del flujo magnético a lo largo del eje perpendicular al plano de las bobinas cuando la distancia entre ellas es igual al radio y cuando es mayor o menor. - Medir la distribución espacial de la densidad de flujo magnético cuando la distancia entre las bobinas es R: medida de la componente a lo largo del eje y perpendicular al mismo. - Medir las componentes radiales de cada bobina en el plano equidistante entre ellas y demostrar que la superposición de los dos campos es cero. 13. Momento magnético en el campo magnético
- Determinar el torque debido a un momento magnético en un campo magnético uniforme, como una función de: la intensidad del campo magnético, el ángulo entre el campo magnético y el momento magnético, y la intensidad del momento magnético. 1. Inducción magnética - Medir el voltaje inducido como una función de: a) La corriente en el campo de la bobina a una frecuencia constante b) La frecuencia del campo magnético a una corriente constante c) El número de espiras de la bobina de inducción a frecuencia y corriente constante. d) El área de sección transversal de la bobina de inducción a frecuencia y corriente constante. 15. Inductancia de Solenoides - Determinar la relación entre inductancia y número de espirar para una bobina. - Determinar la relación entre inductancia y longitud de una bobina. - Determinar la relación entre inductancia y el radio de las bobinas. 16. Circuitos RLC - Medir la caída del voltaje sobre el componente LC y la corriente a través del circuito. - Determinar la frecuencia de resonancia para combinaciones de bobina y condensador, y comparar con los valores teóricos. 7. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE: Teoría y práctica de laboratorio Para determinar el grado de aprendizaje o apropiación de conocimientos logrado por el estudiante con el desarrollo de la asignatura, y dado el carácter teórico-práctico (3 HTS y 2 HPS) de la misma, se hará evaluación tanto de la parte teórica sobre contenidos, como de las actividades prácticas realizadas en el laboratorio. La evaluación de la parte teórica se realizará a través de las siguientes estrategias: parciales orales y/o escritos; parciales tipo pregunta abierta o corta; exposición presentación oral; trabajos teóricos de consulta o revisión literaria sobre un tema, concepto o teoría; resumen crítico, analítico e informativo sobre un tema, evento, o fenómeno físico estudiado en clase; y otros que el docente considere apropiados. La calificación correspondiente a las actividades de laboratorio se obtendrá a partir de evaluación de: informe de cada una de las prácticas de Laboratorio, adquisición de conceptos básicos y familiaridad con los procesos experimentales demostrada por el
estudiante, participación en el trabajo experimental, y otros que el docente considere pertinentes. La evaluación corresponderá a los siguientes porcentajes: Evaluación de Teoría: 60% Evaluación de Laboratorio: 0%. BIBLIOGRAFIA a. Bibliografía Básica: Física Universitaria, Sears, Zemansky, YOUNG y FREEDMAN, volumen I y II, Editorial Pearson, 0. Fundamentos de Física, RAYMOND SERWAY, Editorial Mac Graw Hill, 03. Annequin, R. & Boutigny, J. Electricidad 1. (Vol.3). Francia: Université de Paris Annequin, R. & Boutigny, J. Electricidad 2. (Vol.). Francia: Université de Paris Annequin, R. & Boutigny, J. Electricidad 3. (Vol.5). Francia: Université de Paris Purcell, Edward M. Curso de Física. Electricidad y Magnetismo. EE.UU. Harvard University B.P.C (Berkeley Physics Course). Tipler, Paul. (1999). Física para las ciencias e ingeniería. (Tomo 2, Cuarta Edición). Holton, Gerard. & Brush, Stephen G. Introducción a los conceptos y teorías de las ciencias físicas. EE.UU.: University of Maryland &Harward University. b. Bibliografía Complementaria: Consulta libre de temáticas sobre Física General a través de la Web. Observaciones generales: el estudiante tiene la disponibilidad de realizar cualquier consulta relacionada con el tema de electromagnetismo a través de la multiplicidad de los enlaces web, presentar sus inquietudes y exponer sus ideas o hallazgos. DILIGENCIADO POR: Área de Física FECHA DE DILIGENCIAMIENTO: Septiembre de 16