caracterizacion de la asignatura

DECANATO DE INGENÍERA E INFORMÁTICA
Escuela de Ingeniería
PROGRAMA
ASIGNATURA
CODIGO
CREDITOS
PRE-REQUISITO.
CO-REQUISITO.
ELABORADO POR
REVISADO POR
VIGENCIA
DE
ASIGNATURA
: FISICA ELECTRICA
:TEC-113
: 01
: TEC-112
: TEC-120
: ING. FRANCISCO SANCHEZ / ING. RAFAEL MERIÑO
: ING. EMMA K. ENCARNACIÓN E.
: DICIEMBRE, 2009
CARACTERIZACION DE LA ASIGNATURA
La formación de profesionales competentes en el área de las ingenierías, requiere una sólida formación de los
estudiantes en las ciencias básicas ya que estas proporcionan los cimientos sobre los cuales se apoyaran los
conocimientos de las asignaturas más avanzadas, referentes al ciclo básico específico y de ejercicio de la profesión.
Siendo la Física Eléctrica una materia del ciclo básico, su finalidad es la de proporcionar esa zapata que le permitirá al
estudiante apropiarse de los conocimientos y habilidades propios de la profesión.
Esta asignatura se imparte a los estudiantes de Ing. Eléctrica, Ing. Industrial, Ing. Electrónica en computadoras e Ing.
Electrónica en comunicaciones. Está ubicada en el tercer cuatrimestre de la carrera.
El contenido comienza con el análisis del comportamiento de las cargas en reposo (electrostática). Continúa con el
estudio de las cargas en movimiento (corriente). Sigue con el estudio de los fenómenos del magnetismo y concluye
con una introducción a las oscilaciones electromagnéticas.
OBJETO DE ESTUDIO:
El objeto de estudio de la asignatura es El análisis de los fenómenos del electromagnetismo.
OBJETIVOS GENERALES
1. Identificar con propiedad los fenómenos físicos relacionados con la electricidad.
2. Aplicar correctamente la ley que corresponda a cada caso particular
3. Analizar de forma crítica las leyes y principios de la física eléctrica.
4. Resolver problemas y ejercicios relacionados con los conceptos de la física eléctrica.
SISTEMA DE HABILIDADES.
1. Modelar correctamente los problemas planteados.
2. Seleccionar las formulas correspondientes.
3. Resolver correctamente los problemas de electromagnetismo.
4. Describir los principios básicos que rigen los fenómenos de electromagnetismo.
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PROGRAMA
DE
ASIGNATURA
SISTEMA DE CONOCIMIENTOS:
Estudio de la Ley de Coulomb. Análisis del concepto de campo eléctrico. Estudio del potencial eléctrico. Estudio del
fenómeno de Capacitancia. Estudio de la corriente eléctrica y sus efectos. Análisis de los fenómenos magnéticos.
Introducción a las oscilaciones electromagnéticas.
SISTEMA DE VALORES
 Disciplina
 Puntualidad
 Honestidad
 Responsabilidad
UNIDAD I. CARGA ELECTRICA.
OBJETIVOS PARTICULARES
1.1 Identificar las propiedades de la carga eléctrica.
1.2 Distinguir entre conductores y aisladores.
1.3 Relacionar la ley de Coulomb con la ley de la gravitación
1.4 Calcular fuerzas entre cargas usando la ley de Coulomb.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1.
2.
3.
4.
5.
Electromagnetismo: Generalidades.
Propiedades de Cargas Eléctricas.
Conductores y Aisladores.
Ley de Coulomb.
Carga Cuantizada y Conservación de la carga.
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
UNIDAD II. CAMPO ELECTRICO.
OBJETIVOS PARTICULARES
2.1 Relacionar el vector campo eléctrico con las líneas de campo eléctrico.
2.2 Aplicar las leyes de Coulomb a la resolución de problemas del campo Eléctrico.
2.3 Calcular el movimiento de una partícula cargada en un campo eléctrico uniforme.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
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PROGRAMA
1.
2.
3.
4.
5.
DE
ASIGNATURA
Campo Eléctrico.
Campo eléctrico debido a cargas puntuales.
Campo eléctrico debido a una distribución de carga continua.
Líneas de campo eléctrico.
Movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico uniforme.
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
UNIDAD III. LEY DE GAUSS.
OBJETIVOS PARTICULARES
3.1 Aplicar la ley de Gauss para calcular distribuciones de campo eléctrico.
3.2 Relacionar la Ley de Gauss con la ley de Coulomb.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. Flujo del campo eléctrico.
2. Ley de Gauss.
3. Aplicaciones de la Ley de Gauss.
4. Conductores en equilibrio electrostático.
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
UNIDAD IV. POTENCIAL ELECTRICO.
OBJETIVOS PARTICULARES
4.1 Determinar el potencial eléctrico debido a una carga puntual.
4.2 Distinguir entre potencial y energía potencial.
4.3 Calcular la energía potencial en una distribución de cargas puntuales.
4.4 Identificar algunas aplicaciones tecnológicas de la electrostática.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. Potencial Eléctrico
2. Diferencia de Potencial en un campo eléctrico uniforme.
3. Potencial eléctrico debido a cargas puntuales.
4. Obtención del campo eléctrico a partir del potencial.
5. Potencial eléctrico debido a distribuciones de carga continuas.
6. Potencial de un conductor cargado.
7. Aplicaciones de la electrostática.
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
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PROGRAMA
DE
ASIGNATURA
UNIDAD V. CAPACITANCIA Y DIELECTRICOS.
OBJETIVOS PARTICULARES
5.1 Identificar las condiciones en que se verifica el fenómeno de capacitancia.
5.2 Calcular la capacitancia de los capacitores
5.3 Analizar circuitos con capacitores.
5.4 Analizar la participación del dieléctrico en el capacitor.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. Definición de Capacitancia.
2. Calculo de la Capacitancia.
3. Combinaciones de capacitores.
4. Capacitores con dieléctricos.
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
UNIDAD VI. CORRIENTE Y RESISTENCIA.
OBJETIVOS PARTICULARES
6.1 Establecer la diferencia entre corriente y densidad de corriente.
6.2 Relacionar los conceptos de: resistencia y resistividad; conductancia y conductividad.
6.2 Analizar el comportamiento de la resistividad con la temperatura.
6.3 Calcular las magnitudes eléctricas en un circuito resistivo.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. Corriente y densidad de corriente
2. Ley de Ohm
3. Resistencia y Resistividad.
4. Conductancia y Conductividad.
5. Variación de la resistencia con la temperatura.
6. Superconductores.
7. Intercambio de energía en un circuito eléctrico.
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
UNIDAD VII. CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA
OBJETIVOS PARTICULARES
7.1 Reducir combinaciones de resistores.
7.2 Resolver circuitos aplicando las reglas de Kirchhoff.
7.3 Analizar el comportamiento de un circuito RC.
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PROGRAMA
DE
ASIGNATURA
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. Fuerza electromotriz.
2. Combinaciones de Resistores.
3. Reglas de Kirchhoff.
4. Circuitos RC.
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
UNIDAD VIII. CAMPO MAGNETICO.
OBJETIVOS PARTICULARES
8.1 Analizar las características del campo magnético.
8.2 Identificar los efectos que produce un campo magnético sobre una carga eléctrica.
8.3 Establecer las diferencias entre la fuerza magnética y la fuerza eléctrica sobre una carga.
8.4 Analizar el movimiento de una partícula cargada, a través de un campo magnético.
8.5 Identificar las características del efecto Hall.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. El campo magnético.
2. Fuerza magnética sobre una carga eléctrica.
3. Fuerza magnética sobre un conductor con corriente.
4. Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético.
5. Efecto HALL
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
UNIDAD IX. FUENTES DE CAMPO MAGNETICO.
OBJETIVOS PARTICULARES
9.1 Analizar la forma en que se produce el campo magnético.
9.2 Comparar la ley de Biot-Savart con la ley de Ampere.
9.3 Calcular la fuerza magnética entre dos conductores.
9.4 Analizar las características de la Ley de Gauss del magnetismo.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. Campo magnético producido por un conductor con corriente.
2. Ley de Biot-Savart.
3. Fuerza magnética entre dos conductores paralelos.
4. Ley de Ampere.
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5. Campo magnético de un solenoide.
6. Flujo magnético.
7. Ley de Gauss del magnetismo.
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
UNIDAD X. INDUCCIÓN ELECTROMAGNETICA.
OBJETIVOS PARTICULARES
9.1 Aplicar la Ley de Inducción de Faraday en el cálculo de fem inducida.
9.2 Evaluar los campos magnéticos variables con el tiempo.
9.3 Calcular los efectos del campo magnético.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. Ley de Inducción de Faraday
2. Ley de Lenz
3. F. E. M. Inducida.
4. Generadores y motores.
5. Corrientes parásitas
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
UNIDAD XI. INDUCTANCIA.
OBJETIVOS PARTICULARES
10.1 Identificar la propiedad denominada inductancia.
10.2 Calcular la inductancia en circuito R-L.
10.3 Evaluar la densidad de energía almacenada en un campo magnetico.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. Inductancia: Generalidades
2. Autoinductancia
3. Circuitos R-L
4. Energía y el campo magnético
5. Inductancia Mutua
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
UNIDAD XII. OSCILACIONES ELECTROMAGNETICAS.
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PROGRAMA
DE
ASIGNATURA
OBJETIVOS PARTICULARES
12.1 Identificar circuitos RLC.
12.2 Determinar los parámetros de un circuito oscilante.
12.3 Analizar las corrientes de desplazamiento.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1.
2.
3.
4.
Circuitos LC y RLC
Oscilaciones y Movimiento armónico simple
Corrientes de desplazamiento
Ejercicios y Problemas
TIEMPO ESTIMADO: 4 HORAS
METODOLOGIA
El profesor hace preguntas sobre un tema previamente asignado, fomenta discusión en grupo.
El profesor hace énfasis sobre los tópicos que ameritan reforzamiento.
Los estudiantes en el aula resolverán los problemas y ejercicios suministrados.
Los ejercicios realizados por los alumnos deberán ser devueltos corregidos por el profesor.
El profesor hará presentación con datashow de software interactivo de simulación de fenómenos electromagnéticos.
El profesor asignara trabajos de investigación para ser presentados y discutidos en clase.
SISTEMA DE EVALUACIÓN
Sigue la Metodología establecida por UNAPEC:
1ra. Evaluación parcial:
Examen escrito
Proyectos
2da.Evaluación parcial:
Examen escrito
Proyectos y práctica
Prueba Final
Total
35 puntos
20 puntos
15 puntos
35 puntos
20 puntos
15 puntos
30 puntos
100 puntos
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BIBLIOGRAFÍA
Bibliografía Básica:
1. Serway-Jewett, FISICA para ciencias e ingeniería, Volumen 2, 7ma. edición, CENGAGE Learning.
2. Sears-Zemansky, FÍSICA UNIVRSITARIA, Volumen 2, 12da. edición, PEARSON.
Bibliografía de Consulta:
1. Física, Tomo II, Autor: Serway, Editora: Mc Graw Hill, 5ta Edición México.
2. Serway, Electricidad y Magnetismo, Editora: Mc Graw Hill, 5ta Edición México
3. Resnick – Holliday, Física, Tomo II
4. Alonso Finn, Fundamentos de Física , Tomo II
5. Cualquier otro libro de Física de nivel universitario.
6. Internet
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