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SLABO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO(ZF02) 2015-2

1. DATOS GENERALES

Facultad: rea de ciencias Carrera: Ingeniera Automotriz Ingeniera Aeronutica Ingeniera Biomdica Ingeniera Electrnica Ingeniera de Telecomunicaciones Ingeniera Elctrica y de Potencia Ingeniera de Redes y de Comunicaciones Ingeniera de Seguridad y Auditora Informtica Ingeniera Mecatrnica Coordinador: Elas Cataln Snchez Requisitos: Calculo integral (Z207) Ondas y termodinmica(Z207) Competencias: Criterio cientfico Nmero de crditos: 04

Nmero de horas

Horas tericas-prcticas

Horas de evaluacin

Horas trabajo autnomo reflexivo

Total

56 02 08 66

2. FUNDAMENTACIN

Esta asignatura es importante porque permite que el estudiante comprenda los

fenmenos fsicos que lo rodean y que estn presentes en la naturaleza y en la industria.

Permitir adems que el estudiante entienda el por qu y cmo funcionan estos

fenmenos, y de qu manera pueden ser mejorados y/o controlados en relacin al rea

de ingeniera correspondiente.

3. SUMILLA Este curso es de carcter terico, prctico y experimental y abarcar los siguientes tpicos: Carga y materia, ley de Coulomb, campo elctrico, ley de Gauss, Potencial elctrico, Capacitancia y dielctricos, Corriente elctrica y circuitos de corriente Continua. Campo magntico. Fuentes del campo magntico. Induccin magntica. Magnetismo en la materia. Circuitos de corriente alterna. Ecuaciones de Maxwell y Ondas electromagnticas.

4. LOGRO GENERAL DE APRENDIZAJE

2

Al final del curso el estudiante utilizara correctamente las ecuaciones de los campos elctrico, magntico y explicara para producir innovaciones de las aplicaciones en la ingeniera.

5. UNIDADES Y LOGROS ESPECFICOS DE APRENDIZAJE

Unidad de aprendizaje 1: Electrosttica

Semana: 1, 2, 3, 4,5, 6 y 7.

Logro especfico de aprendizaje Al finalizar la unidad el estudiante debe conocer las ecuaciones que gobierna el campo elctrico y sus aplicaciones en la ingeniera.

Temario

Carga y materia. Propiedades de la carga elctrica

Electrosttica, ley de Coulomb, campo elctrico, lneas de campo elctrico, el campo elctrico de una distribucin discreta y continua de carga.

Ley de Gauss, flujo elctrico y aplicaciones.

El potencial electrosttico, diferencia de potencial, relacin del campo elctrico con el potencial, el potencial elctrico de distribuciones de carga discreta y continua.

Condensadores y dielctricos. Definicin de capacidad, clculo de la capacidad, clase de condensadores y combinacin de condensadores, almacenamiento de energa en los condensadores, dielctricos, condensadores con dielctricos, polarizacin y carga inducida , ley de Gauss en los dielctricos

Corriente elctrica, resistencia, resistividad, resistencias serie- paralelo, clculo de la resistencia. Circuitos de corriente continua: fuerza electromotriz, Leyes de Kirchhoff, circuitos R C.

Unidad de aprendizaje 2: Magnetismo

Semana: 8 ,9,10,11,12,13,14

Logro especfico de aprendizaje Al finalizar la unidad el estudiante conoce y aplica el movimiento ondulatorio y comprender la propagacin del sonido en los medios y valora su importancia en la ingeniera.

Temario

Campos y fuerzas magnticas, Fuerza sobre una carga en movimiento en un campo magntico, fuerza sobre un conductor que lleva una corriente, aplicaciones del campo magntico: efecto Hall. .

Fuentes de campo magntico: Ley de Biot - Savart y aplicaciones, fuerza magntica entre dos conductores,

3

Ley de Ampere, campo magntico de un solenoide, flujo magntico, ley de Gauss del magnetismo, magnetismo en la materia, campo magntico de la tierra

Ley de induccin de Faraday: Fem de movimiento, ley de Lenz, fem inducida y campos elctricos, generadores y motores.

Inductancia: auto inductancia, inductancia mutua, Circuitos R-L Energa en un campo magntico

Circuitos de corriente alterna, fuentes de c. a. y fasores. Circuitos R-L-C en serie. Potencia en un circuito de c. a.

Ondas electromagnticas: Ecuaciones de Maxwell y descubrimiento de Hertz, Ondas electromagnticas planas y energa transportada por las ondas, espectro electromagntico.

6. METODOLOGA Se dictarn clases con ayudas audiovisuales, complementadas con apoyo de recursos

digitales publicados en la plataforma virtual y con ejercicios prcticos. Los alumnos

desarrollarn experimentos en los laboratorios trabajando de manera individual y grupal.

En el laboratorio se promover la formacin de grupos pequeos y se les dar gua de Laboratorio. El curso tiene un comportamiento virtual en la plataforma NIMBUS, donde los alumnos refuerzan su aprendizaje a travs de las lecciones SCORM. Adems la plataforma tambin contiene las actividades correspondientes al trabajo autnomo reflexivo. Los principios de aprendizaje que se promovern en el curso son:

Aprendizaje autnomo

Aprendizaje para la era digital.

Aprendizaje colaborativo

7. SISTEMA DE EVALUACIN El curso tendr las siguientes evaluaciones:

Tipo Descripcin nota

Fecha Observacin Recuperable

PC1 Prctica Calificada 1

Cuarta semana

Prctica grupal (Equipos de 4 estudiantes) realizada durante la sesin de clase

NO

PC2 Prctica Calificada 2

Octava semana

Prctica grupal (Equipos de 2 estudiantes) realizada durante la sesin de clase

NO

PC3 Prctica Calificada 3

Onceava semana

Prctica individual realizada durante la sesin de clase

NO

PC4 Prctica Calificada 4

Treceava semana

Prctica individual realizada durante la

NO

4

sesin de clase

PL Laboratorios -1PL -3 semana -2PL- 6 semana -3PL- 9 semana -4PL 12 semana

Se realizarn 4 laboratorios durante el ciclo. La evaluacin del laboratorio consta de una prueba individual ( de cuatro puntos de la nota total) y un informe grupal (de diecisis puntos de la nota total)

NO

EF Examen Final Examen Individual SI

El clculo del promedio final se har de la siguiente manera: 0.1(PC1) + 0.1(PC2) + 0.1(PC3) + 0.20(PC4) + 0.2(PL) + 0.30(EF) Donde: PL = ( LC1 + LC2 + LC3 +LC 4)/ 4 Nota:

Solo se podr rezagar el examen final.

El examen rezagado incluye los contenidos de todo el curso.

No se elimina ninguna prctica calificada.

No se elimina ningn laboratorio calificado.

La nota mnima aprobatoria es 12 (doce).

La segunda y la cuarta prctica calificada incluirn la calificacin del trabajo autnomo reflexivo respectivo.

8. FUENTES DE INFORMACIN

BIBLIOGRAFIA BSICA - Serway, R. y Jewett, J.W.(2009) Fsica para ciencias e ingeniera. Volumen I I.

Mxico. Ed. Thomson. - Halliday, D., Resnick, R. y Krane, K.S.(2008) Fsica. Volumen II. Mxico. Ed.

Continental. - Sears F., Zemansky M.W., Young H. D., Freedman R.A. (2004) Fsica Universitaria

Volumen I I Undcima Edicin. Mxico. Pearson Educacin. COMPLEMENTARIA - Tipler, P., Mosca, G. (2010) Fsica para la ciencia y la tecnologa. Volumen II.

Mxico Ed. Revert . - Feynman, R.P. y otros. (2005) Fsica. Vol. II. Panam. Fondo Educativo

interamericano.

DIRECCIONES ELECTRONICAS - http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidadMedida.htm.

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9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Unidad de aprendizaje

Semanas sesin Tema Actividades y Evaluaciones

Unidad 1: Electrosttica

1

1

Carga y materia, propiedades de la carga elctrica, electrosttica, ley de Coulomb y fuerza elctrica,

-Formacin de grupos A y B Participacin del alumno en la solucin de problemas 2

Campo elctrico, lneas de campo elctrico de una distribucin discreta y continua de carga.

2

1

Ley de Gauss, clculo del flujo elctrico y aplicaciones. Carga en conductores

Estudio delas aplicaciones de la ley de Gauss con la ayuda de los recursos de la plataforma educativa de UTP Participacin del alumno en la solucin de problemas.

2

El potencial elctrico, diferencia de potencial, relacin del campo elctrico con el potencial, el potencial elctrico de distribuciones de carga discreta y continua.

3

1 A: Laboratorio 1 -Realizacin del

laboratorio -Participacin del alumno en la solucin de problemas

B: Prctica dirigida

2 B: Laboratorio 1.

A: Practica dirigida

4

1

Condensadores y dielctricos. Clculo de la capacidad, clase de condensadores y combinacin de condensadores, almacenamiento de energa en los condensadores,

Estudiar el efecto de un dielctrico en un condensador con la ayuda de los recursos de la plataforma educativa de UTP -Participacin del estudiante en la solucin de los problemas

2 Primera prctica calificada

Practica grupal de 4.

6

5

1

Dielctricos: Polarizacin, carga ligada, ley de Gauss en los dielctricos, energa de un condensador con dielctrico

Estudio de la corriente elctrica en conductores con la ayuda de los recursos de la plataforma educativa de UTP -Participacin del alumno en la solucin de problemas 2

Corriente elctrica, resistencia: resistividad, clculo de la resistencia en algunas simetras, combinacin de resistencias.

6

1 A:Laboratorio 2 -Realizacin del

Laboratorio -Participacin del alumno en la solucin de problemas

B: Prctica dirigida

2 B: Laboratorio 2

A: Practica dirigida

7

1

Circuitos de corriente continua, fuerza electromotriz, reglas de Kirchhoff y aplicaciones. Instrumentos de medida elctrica,

Estudio de la carga y descarga de un condensador con la ayuda de los recursos de la plataforma educativa de UTP 2

Circuitos R-C. carga y descarga de un condensador

8

1

Fluido Campo magntico, fuerza sobre una carga en movimiento, fuerza magntico sobre un conductor que lleva un corriente, Aplicaciones del campo magntico, Efecto Hall

Estudio de las diversas aplicaciones del campo magntico con ayuda de los recursos de la plataforma educativa UTP - Participacin del estudiante en la solucin de problemas

2 Ecuac Segunda prctica calificada

Prctica grupal de 2. Evaluacin. Presentacin del primer trabajo autnomo reflexivo

9

1

A: Laboratorio 3 -Realizacin del laboratorio -Participacin del alumno en la solucin de problemas

B: Prctica Dirigida

2 B: Laboratorio 3

A: Prctica Dirigida

Unidad 2: magnetismo

10 1 Fuentes de campo magntico: Ley de Biot- Savart, aplicaciones,

-Participacin del alumno en la solucin de problemas

7

clculo del campo magntico de algunas geometras. Fuerza magntica entre dos conductores paralelos

- Clculo del campo magntico de un solenoide usando ley de Biot- Savart con ayuda de los recursos de la plataforma educativa de UTP

2

Ley de Ampere, campo magntico de un solenoide, flujo magntico, Ley de Gauss de campo magntico

11

1

Experimentos de induccin, Ley de induccin de Faraday, Ley de Lenz, fuerza electromotriz de movimiento y campo elctrico inducidos. Tercera practica calificada

Estudio de la fem inducida con ayuda de los recursos de la plataforma educativa de UTP -Participacin del alumno en la solucin de problemas

Practica individual 2

Tercera practica calificada

12

1 B: Lab A: Laboratorio 4. -Realizacin del Laboratorio. -Participacin del alumno en la solucin de problemas

Equiv B: Prctica dirigida.

2 B: Laboratorio 4.

A: Prctica dirigida

13

1

C circ Inductancia mutua, Auto-inductancia e inductores. Energa del campo magntico

Participacin del estudiante en la solucin de problemas Estudio de la inductancia y la mutua inductancia con la ayuda de los recursos de la plataforma educativa de UTP

2222 2 Proc Cuarta prctica calificada

Practica individual. Evaluacin. Presentacin del segundo trabajo autnomo reflexivo.

14 1

Circuitos de corriente alterna, fuentes de corriente alterna y fasores. Circuitos R-L-C en serie. Potencia en un circuito de corriente alterna.

Estudio de las ondas electromagnticas y su espectro con la ayuda de la plataforma educativa de UTP -Participacin del alumno en la solucin de problemas 2

Ecuaciones de Maxwell y ondas electromagnticas

8

descubrimiento de Hertz, ondas electromagnticas

planas y energa transportada por las

ondas, espectro de las ondas electromagnticas Cuarta prctica calificada

Nota: El trabajo autnomo reflexivo comprende las siguientes actividades

Actividad Semana horas

Primer Trabajo Autnomo reflexivo 08 4h

Segundo Trabajo Autnomo reflexivo 13 4h

10. FECHA DE ACTUALIZACIN:18/03/2015