TITULACIÓN: IGENIERIA TECNICA INFORMÁTICA DE GESTIÓN GUÍA DOCENTE de FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INFORMÁTICA EXPERIENCIA PILOTO DE IMPLANTACIÓN DEL SISTEMA DE CRÉDITOS EUROPEOS EN LA UNIVERSIDAD DE JAÉN. UNIVERSIDADES ANDALUZAS DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA NOMBRE: Fundamentos Físicos de la Informática CÓDIGO: 5246 AÑO DE PLAN DE ESTUDIOS: TIPO (troncal/obligatoria/optativa) : Obligatoria Crédito LRU / ECTS totales: 6/5 Créditos LRU/ECTS teóricos: 3/2.5 CURSO: 1º CUATRIMESTRE: 1º CICLO: 1º Créditos LRU/ECTS prácticos: 3/2.5 DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO NOMBRE: Elena Giménez Martín CENTRO/DEPARTAMENTO: Física ÁREA: Física Aplicada Nº DESPACHO: A-3 412 E-MAIL: egimenez@ujaen.es URL WEB: www4.ujaen.es/~egimenez TF: 953212429 DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA 1. DESCRIPTOR Electromagnetismo; teoría de circuitos, estado sólido 2. SITUACIÓN 2.1. PRERREQUISITOS: Conocimientos básicos de la Física adquiridos durante el bachillerato 2.2. CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN: Se imparte durante el primer curso en el primer cuatrimestre 2.3. RECOMENDACIONES: Sería recomendable que el alumno recuerde los conceptos y habilidades de Matemáticas básicas antes de iniciar el estudio de la asignatura de Física: trigonometría, derivadas integrales inmediatas y números complejos.
3. COMPETENCIAS 3.1. COMPETENCIAS TRANSVERSALES/GENÉRICAS: Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organización y planificación Comunicación oral y escrita de ideas y conceptos en lenguaje científico. Planificación y resolución de problemas. Capacidad de trabajo en equipo. Razonamiento crítico. Aprendizaje autónomo. Capacidad por aplicar los conocimientos a situaciones prácticas. 3.2. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS: Cognitivas (Saber): Matemáticas. Física. Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer): Gestión de la información. Toma de decisiones. Técnicas de resolución de problemas Planificación, organización y estrategias Actitudinales (Ser): Valorar el aprendizaje autónomo Mostrar interés por la ampliar conocimientos. Tener capacidad de buscar información 4. OBJETIVOS Conocer los conceptos básicos principios y modelos teóricos del electromagnetismo, teoría de circuitos y estado sólido. Aplicar las leyes físicas a la interpretación y a la resolución de problemas. Adquirir herramientas de destreza a la resolución de problemas. Analizar las relaciones de la física con el resto de la Ciencia y la tecnología. Familiarizarse con la terminología propia de la física, incluyendo la interpretación de ecuaciones, gráficos y diferentes modelos físicos. Adquirir la capacidad de consulta bibliográfica específica. Familiarizarse con los métodos y la experimentación. Desarrollar la capacidad para trabajar en equipo.
5. METODOLOGÍA NÚMERO DE HORAS DE TRABAJO DEL ALUMNO: PRIMER CUATRIMESTRE: Nº de Horas: 128 Clases Teóricas: 21 Clases Prácticas: 10+11 Exposiciones y Seminarios: 3+5 Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales): A) Colectivas: 9 B) Individuales: Realización de Actividades Académicas Dirigidas: A) Con presencia del profesor: B) Sin presencia del profesor: Otro Trabajo Personal Autónomo: 68 A) Horas de estudio: 47 B) Preparación de Trabajo Personal:10 C) Peparación examen final: 11 Realización de Exámenes: A) Examen escrito: 1 B) Exámenes orales (control del Trabajo Personal): SEGUNDO SEMESTRE: Nº de Horas: Clases Teóricas: Clases Prácticas: Exposiciones y Seminarios: Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales): A) Colectivas: B) Individuales: Realización de Actividades Académicas Dirigidas: A) Con presencia del profesor: B) Sin presencia del profesor: Otro Trabajo Personal Autónomo: A) Horas de estudio: B) Preparación de Trabajo Personal: C)... Realización de Exámenes: A) Examen escrito: B) Exámenes orales (control del Trabajo Personal):
6. TÉCNICAS DOCENTES (señale con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de su asignatura. Puede señalar más de una. También puede sustituirlas por otras): Sesiones académicas teóricas X Exposición y debate: X Tutorías especializadas: X Sesiones académicas prácticas Visitas y excursiones: Controles de lecturas obligatorias: X Otros (especificar): DESARROLLO Y JUSTIFICACIÓN: SESIONES ACADÉMICAS TEÓRICAS: método fundamentalmente expositivo utilizando recursos didácticos. SESIONES ACADÉMICAS PRÁCTICAS: el profesor entregará a los alumnos guiones para las prácticas de laboratorio, así como relaciones de problemas que serán resueltos en clase o por el alumno individualmente. El profesor fomentará en todo momento la participación del alumno. SESIONES DE EXPOSICIÓN Y SEMINARIOS: Exposición: elaboración en grupo o de forma individual de un tema de los del temario o relacionado con los contenidos del mismo y posterior exposición en el aula. Seminarios: consistirá en discutir en grupos de no más de 20 personas la resolución de problemas complejos. 7. BLOQUES TEMÁTICOS (dividir el temario en grandes bloques temáticos; no hay número mínimo ni máximo) ELECTROSTÁTICA CIRCUITOS CORRIENTE CONTINUA MAGNETISMO CIRCUITOS CORRIENTE ALTERNA NOCIONES DE ESTADO SÓLIDO 8. BIBLIOGRAFÍA 8.1 GENERAL Tipler, P. A., Física vol.ii, Ed. Reverté, Barcelona. Hernández, J. y Tovar, J., Electricidad y Magnetismo, S.P.U. de Jaén. Serway, R.A. Física Tomo II. Ed. Mc Graw Hill. Serrano Dominguez V., García Arana, G., Gutierrez Aranzeta C. Electricidad y Magnetismo Ed. Pearson Education, Mexico 2001 F.A.González, La Física en problemas, Ed. Tebar, Madrid. Criado, A. y Frutos, F., Introducción a los fundamentos Físicos de la Informática. Ed. Paraninfo,España, (Recomendado para temas 6 y 8 a 10) 8.2 ESPECÍFICA
López Rodríguez V., Montoya Lirola M., Física para Informática Centro de Estudios Ramón Areces, Madrid 2003. López Rodríguez V., Montoya Lirola M., Física para Informática, Problemas resueltos Fidalgo J.A. Fernandez M.R 1000 problemas de física, Ed. Everest, S.A. Burbano de Ercilla Problemas de Física Ed. Tebar 9. TÉCNICAS DE EVALUACIÓN (enumerar, tomando como referencia el catálogo de la correspondiente Guía Común) Examen escrito en aula de clase de Teoría y Problemas. Evaluación de la memoria de prácticas del laboratorio. Examen de prácticas de laboratorio. Control de asistencia y participación en seminarios y exposiciones. Criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso): Prácticas de laboratorio: 15% es necesario tenerlas superadas para aprobar la asignatura Participación en seminarios y exposiciones: hasta un 10% Examen de teoría y problemas: a partir del 75 % La evaluación de esta asignatura se llevará a cabo calificando, por una parte, las prácticas de laboratorio, y por otra, los conocimientos teóricos y la destreza en la resolución de problemas, todo ello con arreglo a lo siguiente: Prácticas. Para poder aprobar la asignatura es imprescindible que el alumno realice las prácticas de laboratorio en las fechas fijadas, permitiéndose solamente una falta justificada que se recuperará en la hora acordada. Una vez finalizadas las prácticas, se entregará una Memoria final de prácticas. Además, se llevará a cabo un examen de prácticas en una hora de clase cuya puntuación corresponde a la tercera parte de la correspondiente a las prácticas de laboratorio. Teoría y Problemas. En la fecha fijada dentro de la programación de exámenes del Centro para cada una de las convocatorias de febrero, junio/julio, septiembre y, en su caso, diciembre, se realizará un examen escrito, el cual constará de una o dos cuestiones teóricas, y cuatro o cinco problemas, con un máximo de 10 puntos. Para la realización del examen no se permite el uso de material bibliográfico alguno, ni de calculadoras o cualesquiera otros instrumentos que puedan contenerlo. Cada alumno tiene derecho a dos convocatorias por curso académico. Además, la participación en seminarios y exposiciones que es totalmente voluntaria computa hasta un 10% de la nota final de la asignatura.
Distribuya semanalmente el número de horas que ha respondido en el punto 5 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE SEMANAL (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) SEMANA Nº de horas Nº de horas Nº de horas Nº de horas Nº de horas Nº de horas Exámenes Temas del temario a de sesiones sesiones Exposiciones Visita y Tutorías Control de lecturas tratar Teóricas prácticas y seminarios excursiones especializadas obligatorias 1 er Cuatrimestre 21 10+11 8 9 1ª: 22-26 sept 2008 1 1 2ª: 29 sept 3 oct. 2 1+2 1 3ª: 6 10 oct. 2 1+2 1 4ª: 13 17 oct. 0 1 5ª: 20 24 oct. 1 1+2 1 6ª: 27 31 oct. 1 1+2 1 7ª: 3 7 nov. 2 1+2 1 8ª: 10 14 nov. 2 1 1 9ª: 17 21 nov. 2 1 1 10ª: 24 28 nov. 1 1 1 11ª: 1 5 dic. 1 1 1 12ª: 8-12 dic. 2 1 13ª: 15 dic 19 dic. 3 22 dic-6 enero: 2009 14ª: 7 9 enero 2009 1 1 1 1 15ª: 11 16 enero 1 16ª: 19 23 enero 17ª: 24-30 enero. 18ª : 2-6 feb. 19ª: 9-13 feb. 20ª: 16 feb. 21 feb.
2º Cuatrimestre 1ª Semana: 26 feb. 2 marzo 2ª: 5 9 marzo 3ª: 12 16 marzo 4ª: 19 23 marzo 5ª: 26 30 marzo 11 10 abril SEMANA SANTA 6ª: 10 13 abril 7ª: 16 20 abril 8ª: 23 27 abril 9ª: 30 abril 4 mayo 10ª: 7 11 mayo 11ª: 14 18 mayo 12ª: 21 25 mayo 13ª: 28 mayo 1 jun. 14ª: 4 8 junio 15ª: 11-15 junio 16ª: 18 22 junio 17ª: 25 29 junio 18ª: 2 6 julio
11. TEMARIO DESARROLLADO (con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada tema) 1.- INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA DE CAMPOS Campos escalares. Gradiente de un campo escalar. Campos vectoriales. Flujo de un campo vectorial. Divergencia. Teorema de Gauss. Circulación de un campo vectorial. Rotacional. Teorema de Stokes. Campos que derivan de un potencial. 2.- ELECTROSTÁTICA Carga eléctrica. Ley de Coulomb. Campo eléctrico. Flujo eléctrico: teorema de Gauss. Cálculo del campo eléctrico. Diferencia de potencial. Potencial eléctrico. Cálculo del potencial eléctrico. Relaciones energéticas en el campo eléctrico. 3.- CAMPO ELÉCTRICO EN LA MATERIA Conductores y aislantes. Conductores en el campo electrostático. Condensadores y capacidad. Energía almacenada en un condensador. Condensadores con dieléctrico. Dipolo eléctrico en un campo externo. Descripción atómica de los dieléctricos. 4.- CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA Transporte de carga y densidad de corriente; corrientes estacionarias. Conductividad eléctrica y ley de Ohm; resistencia de los conductores. Energía eléctrica y potencia; efecto Joule. Fuerza electromotriz. Análisis de circuitos en corriente continua. Circuitos RC. Instrumentación: galvanómetro, amperímetro y voltímetro. 5.- CAMPO MAGNÉTICO Introducción histórica. Fuerza magnética sobre una partícula. Fuerza magnética sobre conductores que transportan corriente. Pares de fuerza sobre espiras de corriente. Movimiento de partículas cargadas en el seno de campos eléctricos y magnéticos: ley de Lorentz. Efecto Hall. Campos magnéticos creados por corrientes eléctricas: ley de Biot y Savart; aplicaciones. Flujo magnético: ley de Gauss del magnetismo. 6.-INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA Fuerza electromotriz inducida: ley de Faraday. Ley de Lenz. El alternador y el motor eléctrico. Inductancia y autoinductancia. Circuitos RL. Energía magnética. Ecuaciones de Maxwell; ondas electromagnéticas. 7.- CAMPO MAGNÉTICO EN LA MATERIA Momentos magnéticos atómicos. Imanación. Intensidad del campo magnético. Susceptibilidad y permeabilidad magnéticas. Diamagnetismo. Paramagnetismo. Ferromagnetismo. Aplicaciones en informática. 8.- CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA Fasores y corriente alterna. Resistencia y reactancia. Circuitos RLC serie y paralelo. Potencia en circuitos en corriente alterna. Resonancia en circuitos en corriente alterna. Análisis de circuitos. 9.- INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA CUÁNTICA Emisión y absorción de luz. Espectro de líneas y niveles de energía. Modelo de Bohr. Efecto fotoeléctrico. Efecto Compton. Dualidad onda-partícula. 10.- SEMICONDUCTORES Materiales semiconductores. Estructura cristalina. Mecanismos de conducción. Diagrama de bandas de energía. Densidad de portadores. Fenómenos de trasporte. 11.- DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES La unión PN. El diodo de unión. El diodo como rectificador. Diodo zener y diodo efecto túnel. El transistor de unión bipolar. El transistor como amplificador. El transistor como conmutador. Microelectrónica y circuitos integrados.
12. MECANISMOS DE CONTROL Y SEGUIMIENTO (al margen de los contemplados a nivel general para toda la experiencia piloto, se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento de cada asignatura):
ANEXO I CRÉDITO ECTS COMPONENTE LRU (nº cred. LRUx10) RESTO (hasta completar el total de horas de trabajo del estudiante) 70% 30% Clases Teóricas Clases Prácticas, incluyendo prácticas de campo prácticas de laboratorio prácticas asistenciales Todas ellas en la proporción establecida en el Plan de Estudios Seminarios Exposiciones de trabajos por los estudiantes Excursiones y visitas Tutorías colectivas Elaboración de trabajos prácticos con presencia del profesor Realización de Actividades Académicas Dirigidas sin presencia del profesor Otro Trabajo Personal Autónomo (entendido, en general, como horas de estudio, Trabajo Personal...) Tutorías individuales Realización de exámenes