001 syllabus teoria electromagnética final - 1 y 3 a 2015

SYLLABUS ESTANDARIZADO UCSG

1 Revisado por la Comisión Académica del 27 de junio y en el Taller de presentación con Directores de Carrera del 5 de julio del 2012 (versión final)

DETALLADA DE LA ASIGNATURA SYLLABUS

Asignatura TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA Código RUA:

1. DATOS GENERALES

FACULTAD TECNICA CARRERA INGENIERÍA EN

TELECOMUNICACIONES

ÁREA BÁSICO ESPECÍFICO CICLO IV

SEMESTRE A-2015 PARALELO A

HORAS SEMANALES NÚMERO DE CRÉDITOS 4

NIVEL CURRICULAR BÁSICO BÁSICO

ESPECÍFICO X PREPROFESIONAL

CAMPO DE CIENCIAS BÁSICAS DEL CONOCIMIENTO DE CIENCIAS BÁSICAS DE LA CARRERA DE CIENCIAS DE LA PROFESIÓN DE MATERIAS HUMANÍSTICAS DE INVESTIGACIÓN OTROS …………………………………………………………………..

PROFESOR(A) ING. LUIS VICENTE VALLEJO SAMANIEGO

RESULTADOS DEL APRENDIZAJE DEL NIVEL CURRICULAR

Nivel Básico Específico:

Aplica los fundamentos, paradigmas, métodos y técnicas de la investigación.

Tendrá una base sólida en conceptos de electromagnetismo y será capaz de plantear y resolver problemas de Física que involucran ecuaciones diferenciales. Se usará como base matemática el análisis vectorial y conceptos de algebra lineal.

Comprenderá y analizará los fenómenos electromagnéticosAnaliza los dispositivos electrónicos para aplicaciones en las telecomunicaciones.

Desarrolla sistemas electrónicos (equipos) para aplicaciones en las telecomunicaciones.

Desarrolla modelos matemáticos mediante los teoremas de Laplace, Fourier y Transformada Z para el tratamiento y procesamiento digital de señales.

Analiza los problemas culturales del mundo contemporáneo.

2. JUSTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA Explica y analiza la base para la comprensión de las formulaciones teóricas y experimentales que

sustentan las causas y sus aplicaciones de los fenómenos electromagnéticos, ya sea desde el punto

de vista macroscópico o microscópico en la Física Clásica o la Física Moderna.



3. PRERREQUISITOS

Materia Prerrequisito: FÍSICA III

4. OBJETO DE ESTUDIO DE LA ASIGNATURA

Las teorías de las formulaciones científicas de los fenómenos eléctricos y magnéticos.

5. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

Comprenda y maneje los fundamentos de los fenómenos electromagnéticos que soportan la

operación de los diferentes sistemas y dispositivos electromagnéticos mediante el estudio e

investigación de las teorías y formulaciones científicas.

6. RESULTADOS DEL APRENDIZAJE

N

Entiende las herramientas básicas para abordar los temas de la Teoría Electromagnética.

Entiende los conceptos de campos eléctricos y magnéticos, sus propiedades dentro de la Teoría Electromagnética.

Comprende el concepto de inducción electromagnética y sus aplicaciones básicas.

Analiza los fundamentos de las formulaciones de las teorías de los fenómenos electromagnéticos.

Capaz de resolver problemas con herramientas matemáticas introducidas en el desarrollo de la Teoría Electromagnética.

6.1 SOLUCIÓN DE PROBLEMAS EN LA ASIGNATURA

Explicar y analizar el enfoque de las formulaciones teóricas y experimentales que sustentan

las causas y sus aplicaciones de los fenómenos electromagnéticos.



6.2 COMPONENTE INVESTIGATIVO DE LA ASIGNATURA

La asignatura contempla la gestión curricular por tutoría que corresponde al componente

horizontal de investigación de la malla curricular y que le permitirá promover al estudiante

habilidades de investigación para acopiar, seleccionar, valorar información, correlación e

integración de conocimientos en los tópicos del curso de la Teoría Electromagnética.

7. ESTRUCTURA DE LA ASIGNATURA POR UNIDADES

UNIDAD OBJETIVOS RESULTADOS DEL APRENDIZAJE

I. “ALGEBRA Y ANÁLISIS VECTORIAL”

1.1 Conocer las propiedades y operaciones básicas de vectores para resolver problemas. 1.2 Conocer los conceptos físicos contenidos en las ecuaciones del análisis vectorial.

- Maneja las operaciones del álgebra vectorial. - Distingue el uso de las operaciones vectoriales para la interpretación física de determinados fenómenos.

II.”ELECTROSTÁTICA. FUERZA ELÉCTRICA. EL CAMPO ELÉCTRICO EN MEDIOS DIELÉCTRICOS”

2.1 Describir el fenómeno y las formulaciones de la electrostática.

2.2 Calcular la fuerza y el campo eléctrico para diferentes configuraciones. 2.3 Aplicar la Ley de Gauss para calcular campos eléctricos.

- Explica las causas y efectos de los fundamentos de la electrostática. - Resuelve ejercicios de aplicación de la electrostática. - Analiza los resultados de la aplicación de la Ley de Gauss.

III.”MAGNETOSTÁTICA. FUERZA MAGNÉTICA. MAGNETIZACIÓN DE LA MATERIA”

3.1 Comprender el fenómeno de la magnetización y la clasificación de los materiales magnéticos. 3.2 Calcular la fuerza y el campo magnético en diferentes medios. 3.3 Entender los fenómenos de la magnetización e inducción electromagnética en los principios de funcionamiento de equipos eléctricos.

- Explica las causas y efectos de los fundamentos de la magnetostática. - Resuelve ejercicios de aplicación de la magnetostática. - Explica el funcionamiento de los equipos eléctricos sobre la base los principios de la magnetización e inducción electromagnética.

IV. “CAMPOS VARIANTES CON EL TIEMPO Y ECUACIONES DE MAXWELL”

4.1 Conocer las ecuaciones de Maxwell para campos electromagnéticos en diferentes medios. 4.2 Entender las características de campos y de transmisión de potencia en líneas de transmisión.

- Analiza el comportamiento de las ondas electromagnéticas. - Analiza los fundamentos la ecuación de onda y líneas de transmisión.



7.1 ESTRUCTURA DETALLADA POR TEMAS

Unidad I: “ ALGEBRA Y ANÁLISIS VECTORIAL”

TEMAS CONTENIDOS FORMAS DE

APRENDIZAJE (Tipos de clases)

TIEMPO

1.1 GESTION POR TUTORIA

1.1.1 Presentación del syllabus de la asignatura. 1.1.2 Orientaciones para el proceso de tutoria del I parcial.

TUTORÍA (1h)

1 Hora (19-MAYO-2015)

1.2. Clarificar los Objetivos del Curso y su importancia para su formación.- Definiciones

1

1.2.1 Definiciones y consideraciones generales. 1.2.2 Cantidades físicas de la materia 1.2.3 Cantidades escalares 1.2.4 Cantidades vectoriales 1.2.5 El sistema de coordenadas cartesianas. 1.2.6 Componentes vectoriales y vectores unitarios.

CLASES

3 Horas (22.May.2015)

1.3. Gradiente

1.3.1 El gradiente y la derivada direccional. 1.3.2 Definición de gradiente. 1.3.3 Interpretación de gradiente 1.3.4 Propiedades de gradiente

CLASES

1 Hora (26.May.2015)

1.4. Algebra Vectorial y GESTION POR TUTORIA

2

1.4.1 Otros sistemas de coordenadas. 1.4.3 Ejercicios de aplicación. 1.4.4 Inducción al protocolo del informe y discusión de los avances realizados

CLASES/TUTORIA (2H)

3 Hora (29.May.2015)



1.5. Divergencia

1.5.1 Definición de divergencia de un campo vectorial. 1.5.2 Interpretación de la divergencia. 1.5.3 Resolución de problemas.

CLASES

1 Hora (02.Jun.2015)

1.6. Rotacional y

producto punto

3

1.6.1 Definición e interpretación de rotacional y del producto punto. 1.6.3 Propiedades del rotacional y del producto punto. 1.6.4 Resolución de problemas.

CLASES

3 Horas (05.Jun.2015)

1.7. GESTIÓN POR

TUTORIA

1.7.1 Discusión de los avances de los trabajos de investigación.

TUTORIA (1h)

1 Hora (09.Jun.2015)

1.8. Producto Cruz

4

1.8.1 Definición de producto cruz. 1.8.2 Propiedades. 1.8.3 Interpretación del producto cruz. 1.8.4 El producto cruz en tres dimensiones. 1.8.5 Resolución de problemas.

CLASES

3 Horas(12.Jun.2015)



Unidad 2: “ELECTROSTÁTICA. FUERZA ELÉCTRICA. EL CAMPO ELÉCTRICO EN MEDIOS DIELÉCTRICOS”



TIEMPO


2.1.1 Validación de las fuentes de consulta.- Revisión de los avances de los capítulos del informe. 2.1.2 Evaluación y registro en el sistema de los puntajes de avance.

TUTORIA (1h)

1 Horas (16.Jun.2015)

2.2 Definiciones, consideraciones generales y fórmulas

5

2.2.1 Carga eléctrica. 2.2.2 Ley de Coulomb 2.2.3 Aplicaciones

CLASES

3 Horas (19.06.2015)

2.3 Taller de ejercicios de aplicación

2.3.1 Taller de ejercicios de aplicación. 2.3.2 Evaluación de gestión en aula.

TALLER

1 Hora (23.Jun.2015)

2.4 Intensidad de Campo Eléctrico y GESTION POR TUTORIA

6

2.4.1 El campo eléctrico. 2.4.2 El potencial electrostático. 2.4.3 Densidad de carga eléctrica. 2.4.4 Líneas de fuerzas. 2.4.5 Evaluación de los avances del informe de los trabajos de tutoria.

CLASES/TUTORIA (2h)

3 Horas (26.Jun.2015)

2.5 Campos vectoriales

2.5.1 Introducción a los campos vectoriales. 2.5.2 Disposiciones geométricas de cuerpos conductores y dieléctricos.

CLASES

1 Hora (30.Jun.2015)

2.6 Líneas de fuerza de los campos eléctricos para diferentes configuraciones

7

2.6.1 Campo debido a una distribución continua de carga volumétrica. 2.6.2 Campo de una línea de carga. 2.6.3 Campo de una lámina de carga.

CLASES

3 Horas (03.Jul.2015)



2.7 GESTIÓN POR TUTORIA

2.7.1 Entrega y evaluación final del trabajo de investigación del I parcial.

TUTORIA (1h)

1 Hora (07.Jul.2015)

2.8 Densidad de flujo eléctrico, ley de Gauss y divergencia

8

2.8.1 Densidad de flujo eléctrico. 2.8.2 Ley de Gauss. 2.8.3 Aplicaciones de la Ley de Gauss: algunas distribuciones de carga simétricas. 2.8.4 El dipolo eléctrico.

CLASES

3 Horas (10.Jul.2015)

Unidad 3: “MAGNETOSTÁTICA. FUERZA MAGNÉTICA. MAGNETIZACIÓN DE LA MATERIA”



TIEMPO


3.1.1 Ley de Biot-Savarat. 3.1.2 Ley circuital de Ampére. 3.1.1 Orientaciones para el proceso de tutoria del II parcial.

TUTORIA (1h)

1 Hora (21.Jul.2015)

3.2 El campo magnético estable”

9

3.2.1 Ley de Biot-Savarat. 3.2.2 Ley circuital de Ampére. 3.2.3 Flujo magnético y densidad de flujo magnético. 3.2.4 Potenciales magnéticos escalares y vectoriales. 3.2.3 Orientaciones para el proceso de tutoria del II parcial.

CLASES

3 Hora (24.Jul.2015)



3.3 Propiedades magnéticas de la materia

3.3.1 Magnetización. 3.3.2 El campo magnético producido por material magnetizado.

CLASES

1 Hora (28.Jul.2015)

3.4 Fuerzas magnéticas

10

3.4.1 Fuerza sobre una carga en movimiento. 3.4.2 Fuerza sobre un elemento diferencial de corriente. 3.4.3 Discusión relativa a los títulos del proyecto de investigación.

CLASES/TUTORIA (2h)

3 Horas(31.Jul.2015)

3.5 Fuerzas magnéticas

3.5.1 Fuerza entre elementos diferenciales de corriente. 3.5.2 Fuerza y torca sobre un circuito cerrado. 3.5.3 Ejercicios de aplicación.

CLASES

1 Hora (04.Ago.2015)

3.6 Susceptibilidad y permeabilidad magnética

11

3.6.1 Susceptibilidad y permeabilidad magnéticas. 3.6.2 Histérisis

CLASES

3 Horas (07.Ago.2015)


3.7.1 Discusión de los avances de los trabajos de investigación.

TUTORIA (1h)

1 Hora (11.Ago.2015)

3.8 Inducción electromagnética

12

3.8.1 Inducción electromagnética. 3.8.2 Autoinductancia. 3.8.3 Inductancia mutua. 3.8.4 Inductancia en serie y en paralelo.

CLASES

3 Horas (14.Ago.2015)



Unidad 4: “ CAMPOS VARIANTES CON EL TIEMPO Y ECUACIONES DE MAXWELL ”



TIEMPO

4.1 “Fundamentos de mecánica cuántica”

2.1.1 Validación de las fuentes de consulta.- Revisión de los avances de los capítulos del informe. 2.1.2 Evaluación y registro en el sistema de los puntajes de avance.

TUTORIA (1 h)

1 Hora (18.Ago.2015)

4.2 Fundamentos de la mecánica cuántica y los campos variantes con el tiempo

13

4.1.1 Definiciones y consideraciones generales de la física cuántica. 4.1.2 Cuantización de la energía. 4.2.4 Aspectos fundamentales de las ecuaciones de Maxwell.

CLASES

3 Horas (21.Ago.2015)


2.3.1 Taller de ejercicios de aplicación. 2.3.2 Evaluación de gestión en aula.

TALLER

1 Horas (25.Ago.2015)

4.4 Propagación de ondas electromagnéticas

14

4.4.1 La ecuación de la onda y sus medios de transmisión. 4.4.2 Polarización. 4.4.3 Gestión por Aula. 2.4.4 Evaluación de los avances del informe de los trabajos de tutoria.

CLASES/TUTORIA (2h)

3 Horas (28.Ago.2015)

4.5 Energía electromagnética

4.5.1 Densidad 4.5.2 Flujo de energía.

CLASES

1 Hora (01.Sep.2015)



4.6 Espectro electromagnetico

15

4.6.1 Regiones del espectro 4.6.2 Características de los intervalos de frecuencia.

CLASES

3 Horas (04.Sep.2015)


4.7.1 Recepción de trabajos y evalaución.

TUTORIA (1h) 1 Hora (08.Sep.2015)


16

4.8.1 Taller de ejercicios de aplicación y evaluación de gestiones en aula.

TALLER

3 Horas (11.Sep.2015)

8 PROGRAMACIÓN DETALLADA DE LA GESTIÓN POR TUTORIA

TEMA DE LA TUTORÍA: APLICACIONES DE LA INDUCCIÓN Y COMPATABILIDAD ELECTROMAGNETICA

FASES DEL PROYECTO DEL PRIMER PARCIAL

CONTENIDO/DESCRIPCIÓN FECHA DE INICIO FECHA DE ENTREGA

FASE I: Presentación, explicación de la guía del proyecto o trabajo. Organización de la presentación del proyecto o trabajo. HORAS: 3

Orientaciones para el proceso de tutoria del I parcial. Inducción a la propuesta de los temas de investigación.

Primera semana (19.May.2019)

Cuarta semana (29.May.2015)

FASE II: Investigación bibliográfica, trabajo de campo, entrevistas, etc. Análisis y procesamiento de la información. HORAS: 2

Validación de las fuentes de consultas. Revisión de los avances de los capítulos del informe.

Cuarta semana (09.Jun.2015)

Séptima semana (16.Jun.2015)

FASE III: Presentación y evaluación. HORAS: 3

Entrega y evaluación final del trabajo de investigación del I parcial.

Séptima semana

(26.Jun.2015)

Novena semana

(07.Jul.2015)



TEMA DE LA TUTORÍA TEMA DE LA TUTORÍA: APLICACIONES DE LA INDUCCIÓN Y COMPATABILIDAD ELECTROMAGNETICA

FASES DEL PROYECTO DEL II PARCIAL

CONTENIDO/DESCRIPCIÓN FECHA DE INICIO FECHA DE ENTREGA

FASE I: Presentación, explicación de la guía del proyecto o trabajo. Organización de la presentación del proyecto o trabajo. HORAS: 3

Orientaciones para el proceso de tutoria del II parcial. Inducción a la propuesta de los temas de investigación.

Primera semana (21.Jul.2015)

Cuarta semana (31.Jul.2015)

FASE II: Investigación bibliográfica, trabajo de campo, entrevistas, etc. Análisis y procesamiento de la información. HORAS: 2

Validación de las fuentes de consultas. Revisión de los avances de los capítulos del informe.

Cuarta semana (11.Ago.2015)

Séptima semana (18.Ago.2015)

FASE III: Presentación y evaluación. HORAS: 3

Entrega y evaluación final del trabajo de investigación del I parcial.

Séptima semana (28.Ago.2015)

Novena semana (08.Sep.2015)

9. METODOLOGÍA

La metodología tendrá actividades que se desarrollaran en el ámbito de la asignatura con la

intención de crear una dinámica activa y participativa, en donde el profesor será el facilitador del

conocimiento y el alumno un elemento activo dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje, de tal

forma que contribuya a avanzar tanto en los contenidos teóricos como en las habilidades y

destrezas implicados en las competencias que se pretende alcanzar. Con tal finalidad se combinarán

diferentes actividades: Al inicio del curso el profesor presentará y analizará con los alumnos el plan

de estudios de la asignatura, a fin de que sea de pleno conocimiento el diseño de la asignatura y los



objetivos o logros a alcanzar; El profesor conformará los grupos de trabajo con sus respectivos

líderes, tanto para la gestión en aula como la gestión por tutorías; La clase se desarrollará contando

con la participación diaria del alumno, y su asistencia contribuirá a la evaluación de la Gestión en

Aula; El alumno dispondrá en cada una de las clases los documentos guías de la bibliografía de la

asignatura; El alumno llevará su cuaderno de apuntes de la asignatura, cuyo documento es parte

del sistema de evaluación de gestión en aula; El alumno preparará en su tiempo independiente el

tema a tratarse en la clase siguiente y la exploración de conocimientos previos, a través del estudio

de los textos guías así como de la información obtenida por Internet; Lectura y análisis en equipo de

los temas tratados de los documentos de estudios según bibliografía; El profesor motivará

constantemente al alumno para el nuevo estudio del contenido de la clase siguiente; Como parte

del sistema de evaluación de Gestión en Aula, se discutirá y analizará la información previamente

preparada por el alumno; Se realizará actividades de construcción conceptual a través de la relación

de conceptos de varios autores; Como parte del sistema de evaluación de gestión en aula, se

expondrá en grupos de trabajo temas relacionados o complementarios del estudio teórico de la

asignatura; Como parte del sistema de gestión por tutorías, se expondrá los avances de los

proyectos de investigación, a fin que el tema sea socializado y discutido en clases; El profesor

llevará el control de la evaluación del alumno en lo relacionado a la Gestión en Aula y de la Gestión

por Tutorías, cuyos resultados serán dados a conocer durante el desarrollo del proceso de

enseñanza-aprendizaje según la valorización establecida en el sistema de evaluación determinado

por la Universidad; El profesor al final de cada clase resaltara las palabras claves del estudio teórico,

las mismas que pasaran a formar parte del léxico académico del alumno.

10. EVALUACIÓN

La nota parcial de la asignatura se calculará siguiendo los siguientes criterios: Gestión en el aula: 25% Dentro de las actividades para evaluación de gestión en aula se considera la participación diaria del alumno a las clases programadas, y su registro de asistencia contribuirá a la evaluación de la Gestión en Aula. Así mismo, el alumno dispondrá en cada una de las clases los documentos guías de la bibliografía de la asignatura y llevará su cuaderno de apuntes de la asignatura, cuyo documento es parte del sistema de evaluación de gestión en aula. La participación activa en el desarrollo de las clases es un aspecto fundamental en la gestión en aula. El puntaje respectivo será registrado sobre 10 de acuerdo con los ítems del sistema de evaluación del SIU a través de internet y socializado a los alumnos en tiempos concurrentes oportunos en clases. Gestión de Tutoría: 25% La gestión por tutoría considera la revisión de los avances de los trabajos de investigación de acuerdo con los tiempos establecidos en la programación de la gestión por tutoría. Así, mismo se considera la exposición de los trabajos a fin de alcanzar habilidades en el discurso y gestión de discusión en la defensa del trabajo de investigación. El puntaje respectivo será registrado sobre 10 de acuerdo con los ítems del sistema de evaluación del SIU a través de internet y socializado a los alumnos en tiempos concurrentes oportunos en clases.



Examen parcial: 50% Los exámenes parciales serán receptados sobre 10 de acuerdo con los temas y ejercicios tratados en el desarrollo del curso. Se considera también los ejercicios de los deberes y temas propuestos para relacionarlos con los temas de exámenes. Las notas de Examen, Gestión en Aula y Gestión por Tutoría serán elevadas a través del sistema SIU dentro de los diez días posteriores a la recepción del examen de conformidad con lo que establece el reglamento.

11. BIBLIOGRAFÍA

11.1. Básica

- FUNDAMENTOS DE LA TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA. POR: JON R. REITZ/FREERICK J.

MILFORD/ROBERT W. CHRISTY. TERCERA EDICIÓN. EDITORIAL: FONDO EDUCATIVO

INTERAMERICANO, S.A. de C.V. Año 1984. IMPRESO EN MEXICO.

- TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA. POR: WILLIAM H. HAYT. JR. QUINTA EDICIÓN. EDITORIAL McGRAW-

HILL. Año 1991. IMPRESO EN MEXICO.

11.2. Complementaria

- TEORÍA ELECTROMAGNETICA. POR: ALVARO GAVIRIA ORTIZ. PRIMERA EDICIÓN. EDITORIAL

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA. AÑO 2001. IMPRESO EN COLOMBIA

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Coordinador(a) de Área

Director (a) Coordinador(a) Académico (a)

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