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Programa Analítico

Vicerrectoría de Educación Superior

Revisión No. 1 21/01/2005 Formato para Programas Analíticos Pag. 1 de11

División de Arquitectura, Diseño e Ingeniería Departamento de Física y Matemáticas Periodo : Primavera 2010 Nombre del curso: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO Clave: FM1520 Seriación: FM1210,

FM1250 Y FM1290 Línea Curricular: Física HTS: 3 HPS: 0 THS: 3 Créditos: 6 HTS: HORAS TEÓRICAS SEMANALES HPS: HORAS PRÁCTICAS SEMANALES THS: TOTAL DE HORAS POR SEMANA Idioma(s) en que se imparte el curso: Español Tipo(s) de Curso: Presencial Objetivo y/o competencias generales del curso : Comprender las leyes y principios que rigen a los cuerpos cuando están sometidos a la influencia de campos eléctricos y magnéticos, así como la relación entre la Electricidad y el Magnetismo. Descripción de contenidos y calendarización:

TIEMPO OBJETIVOS ESPECIFICOS TEMAS Y SUBTEMAS ACTIVIDADES Modalidad Martes y Jueves Martes 12 de Enero

Inducir al estudiante en la forma de trabajar en el curso.

Proporcionar un panorama de los aspectos principales que conforman en curso.

Describirá lo que es una carga eléctrica.

Distinguirá entre conductores y aislantes en base a sus propiedades eléctricas.

1. Carga y Materia Carga eléctrica. Conductores y aislantes.

Presentación del Curso. Encuadre del Curso. Investigación sobre el

funcionamiento del Generados Van de Graaff.

Ejercicios de práctica en clase.

Asignación de lectura. Sección 1.1 al 1.3

Jueves 14 de Enero

Aplicará la Ley de Coulomb a la solución de problemas de cargas puntuales.

Describirá lo que significa la cuantización de la carga eléctrica.

Diferenciará entre cargas discretas y continuas.

1. Carga y Materia Ley de Coulomb La cuantización de la carga

eléctrica. Distribución de cargas

contínuas. La conservación de la carga.

Verificación de lectura. Ejercicios de práctica en

clase. Exposición de video sobre el

átomo. Asignar tarea relativa al

tema de carga y Materia. Asignación de lectura.

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Enunciará el principio de Conservación de la carga eléctrica.

Sección 1.4 al 1.5.

Martes 19 de Enero

Explicará el origen del campo eléctrico.

Explicará, cualitativa y cuantitativamente los efectos del campo eléctrico sobre cargas eléctricas.

2. El campo eléctrico El origen del campo

eléctrico. Efectos del campo eléctrico

sobre cargas eléctricas.

Verificación de lectura. Exposición del tema por

parte del maestro. Asignar tarea relativa al

tema de campo eléctrico. Ejercicios de práctica en

clase. Jueves 21 de Enero

Distinguirá entre carga discreta y carga continua.

Calculará el campo eléctrico para distribuciones de carga puntuales.

Calculará el campo eléctrico para distribuciones homogéneas de carga.

2. El campo eléctrico Cálculo del campo eléctrico

debido a una carga puntual o a una distribución de cargas puntuales.

Cálculo del campo eléctrico para distribuciones homogéneas de carga.

Exposición del tema por parte del maestro.


Examen frecuente 1. Asignar tarea relativa al

tema de campo eléctrico. Asignación de lectura.

Sección 1.6 al 1.7. Martes 26 de Enero

Distinguirá los diferentes tipos de distribución homogénea de carga.

Analizará problemas con distribuciones del tipo lineal, superficial y volumétrico.

2. El campo eléctrico Distribución lineal de carga. Distribución superficial de

carga. Distribución volumétrica de

carga.


parte del maestro. Exposición de video sobre

campo eléctrico. Asignar tarea sobre campo

eléctrico. Examen frecuente 2.

Jueves 28 de Enero

Enunciará las propiedades de las Líneas de Fuerza.

Describirá el campo eléctrico mediante el empleo de Líneas de Fuerza.

Resolverá problemas que involucren el campo eléctrico.

2. El campo eléctrico Líneas de fuerza. Aplicaciones del campo

eléctrico.

Examen frecuente 3. Ejercicios de práctica en

clase. Asignación de lectura.

Sección 2.1 al 2.3.

Martes 2 de Febrero

Calculará el flujo de campo eléctrico a través de superficies cerradas que tengan geometría sencilla.

Enunciará la Ley de Gauss. Utilizará la Ley de Gauss

para calcular el campo eléctrico de diferentes distribuciones homogéneas de carga.

3. Ley de Gauss. Flujo de campo eléctrico a

través de superficies cerradas.

La Ley de Gauss.


parte del maestro. Ejercicios de práctica en

clase. Asignar tarea relativa al

tema de la Ley de Gauss.

Jueves 4 de Febrero

Resolverá problemas utilizando la Ley de Gauss.

Comparará la metodología

3. Ley de Gauss. Aplicaciones de la ley de

Gauss para calcular el


clase.

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utilizada en el capítulo anterior para el cálculo de campo eléctrico.

campo eléctrico de diferentes distribuciones homogéneas.

Asignar tarea relativa al tema de la Ley de Gauss.

Asignación de lectura. Sección 2.4 al 2.5.

Martes 9 de Febrero

Deducirá la ley de Coulomb a partir de la ley de Gauss.

3. Ley de Gauss. La ley de Gauss y la ley de

Coulomb.

Verificación de lectura. Examen frecuente 5. Ejercicios de práctica en

clase. PRIMER PARCIAL, Grupo

Martes 14:30horas Jueves 11 de Febrero

Deducirá la ley de Coulomb a partir de la ley de Gauss.

3. Ley de Gauss. La ley de Gauss y la ley de

Coulomb.



Sección 3.1 al 3.3. Martes 16 de Febrero

Enunciará el concepto de potencial eléctrico.

Explicará la relación entre potencial eléctrico y el campo eléctrico.

Calculará el potencial eléctrico debido a cargas puntuales y a distribuciones homogéneas de carga.

4. Potencial eléctrico. Potencial eléctrico y campo

eléctrico. Cálculo de potencial

eléctrico debido a una carga puntual, a un grupo de cargas puntuales o a una distribución homogénea de carga.




tema de Potencial Eléctrico. Asignación de lectura.

Sección 3.4 al 3.6. Jueves 18 de Febrero

Enunciará el concepto de energía potencial eléctrica a partir del potencial eléctrico, utilizando el gradiente.

Resolverá problemas de campo eléctrico a partir del potencial eléctrico.

4. Potencial eléctrico. Energía potencial eléctrica. Cálculo del campo eléctrico

a partir del potencial eléctrico



clase. Examen frecuente 6. Asignación de lectura.

Sección 4.1 al 4.4. Martes 23 de Febrero

Enunciará el concepto de capacitancia.

Calculará la capacitancia para capacitores de diferentes geometrías.

5. Capacitores y dieléctricos. Concepto de capacitancia. Cálculo de capacitancia.


parte del maestro. Ensayo sobre la fabricación

de capacitores. Ejercicios de práctica en


tema de capacitores. Asignación de lectura.

Sección 4.5 al 4.7. Jueves 25 de Febrero

Explicará las propiedades de un capacitor con dieléctrico.

Resolverá problemas de capacitores con dieléctricos.

5. Capacitores y dieléctricos. Los dieléctricos y la ley de

Gauss. Energía potencial eléctrica

Verificación de lectura Ejercicios de práctica en

clase. Exposición de video sobre

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Calculará la energía eléctrica almacenada en un campo eléctrico.

capacitares. Examen frecuente 7. Asignar tarea relativa al

tema de cantidad de capacitores y dieléctricos.


Martes 2 de Marzo

Enunciará los conceptos de corriente y densidad de corriente.

Calculará la resistencia a partir de la resistividad del material y sus características geométricas.

6. Corriente y resistencia. Conceptos de corriente y

densidad de corriente. Resistencia y resistividad.

Verificación de lectura Exposición del tema por

parte del maestro. Practicar con el manejo del

multímetro. Medir las cantidades

eléctricas básicas. Ejercicios de práctica en


tema de Corriente y Resistencia.


Jueves 4 de Marzo

Explicará el significado de la ley de Ohm.

Resolverá problemas aplicando la ley de Ohm.

Calculará la energía que se convierte en calor en un circuito eléctrico.

6. Corriente y resistencia. Ley de Ohm. Intercambio de energía en

un circuito.



clase. Examen frecuente 8. Exposición de video relativo

la Ley de Ohm. Asignar tarea relativa al

tema de Corriente y Resistencia.


Martes 9 de Marzo

Enunciará el concepto de fuerza electromotriz.

Distinguirá los diferentes tipos de redes eléctricas.

7. Fuerza electromotriz y circuitos. Concepto de fuerza

electromotriz. Cálculo de corriente. Circuitos simples. Redes eléctricas.




tema de Fuerza Electromotriz.


Jueves 11 de Marzo

Enunciará y aplicará las leyes de Kirchhoff.

Enunciará el concepto de diferencia de potencial.

7. Fuerza electromotriz y circuitos. Leyes de Kirchhoff.

Verificación de lectura. Realizar experimentos con

circuitos eléctricos.

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Empleará las leyes de Kirchhoff para el cálculo de la diferencia de potencial.

Cálculo de diferencia de potencial.


Exposición de video sobre circuitos eléctricos.

Martes 16 de Marzo

Analizará los conceptos de carga y descarga.

Resolverá el circuito RC simple.

7. Fuerza electromotriz y circuitos. Circuito RC.

Examen frecuente 9 Diseñar un experimento

sobre la carga y descarga de un capacitor.


Asignar tarea sobre la Fuerza electromotriz.

Asignación de lectura. Sección 7.1.

SEGUNDO PARCIAL, Grupo Martes 14:30horas

Jueves 18 de Marzo

Definirá el concepto de campo magnético.

Calculará la fuerza magnética producida por un campo magnético.

8. El campo magnético. Definición de campo

magnético. Fuerza magnética.


parte del maestro. Consulta de artículos de

aplicación de los conceptos del tema del Campo Magnético.



Martes 23 de Marzo

Definirá el campo magnético por medio de la ecuación de Lorentz.

Calculará la fuerza magnética producida por un campo magnético.

8. El campo magnético. Fuerza magnética que actúa

sobre un conductor que transporta corriente.

Torca debida a un campo magnético.



aplicación de los conceptos del tema del Campo Magnético.



Jueves 25 de Marzo

Calculará la fuerza magnética producida por un campo magnético sobre cargas en movimiento.

8. El campo magnético. Fuerza magnética sobre una

carga en movimiento.


parte del maestro. Realizar un ensayo sobre las

propiedades magnéticas de la materia.


Asignar tarea relativa al tema del Campo Magnético.

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Martes 30 de Marzo

S E M A N A S A N T A

Jueves 1 de Abril

S E M A N A S A N T A

Martes 6 de Abril

Calculará la fuerza magnética sobre un alambre con una corriente eléctrica.

8. El campo magnético. Fuerza magnética sobre una

corriente eléctrica.


clase. Exposición de video sobre

magnetismo. Asignar tarea sobre campo

magnético. Asignación de lectura.

Sección 8.1 al 8.3. Jueves 8 de Abril

Calculará el campo magnético producido por la corriente en un alambre recto largo utilizando la ley de Ampere.

Representará el campo magnético por medio de las líneas de inducción magnética.

9. Ley de Ampere. Cálculo del campo

magnético debido a un alambre con corriente.

Líneas de inducción magnética.




tema de la Ley de Ampere.

Martes 13 de Abril

Representará el campo magnético por medio de las líneas de inducción magnética.

Repasará los conceptos de campo magnético.

9. Ley de Ampere. Cálculo del campo

magnético debido a un alambre con corriente.

Líneas de inducción magnética.




Jueves 15 de Abril

Enunciara la Ley de Biot y Savart.

Calculará el campo magnético producido por una corriente eléctrica, utilizando la ley de Biot y Savart.

Aplicará la Ley de Ampere a los solenoides y tiroides.

9. Ley de Ampere. Ley de Biot y Savart. Solenoides y toroides.


parte del maestro. Exposición de video sobre la

Ley de Ampere. Ejercicios de práctica en

clase. Examen frecuente 11. Asignar tarea relativa al

tema de la Ley de Ampere. Asignación de lectura.

Sección 9.1 al 9.3. Martes 20 de Abril

Describirá los experimentos de Faraday.

Enunciará la Ley de Inducción de Faraday.

Resolverá problemas utilizando la Ley de Faraday.

Enunciará la Ley de Lenz.

10. Ley de Faraday. Ley de inducción de

Faraday. Ley de Lenz.



aplicación de la Ley de Faraday.


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Asignar tarea sobre la Ley de Faraday.

TERCER PARCIAL, Grupo Martes 14:30horas

Jueves 22 de Abril

Describirá los experimentos de Faraday.

Enunciará la Ley de Inducción de Faraday.

Resolverá problemas utilizando la Ley de Faraday.

Enunciará la Ley de Lenz.

10. Ley de Faraday. Ley de inducción de

Faraday. Ley de Lenz.


Consulta de artículos de aplicación de la Ley de Faraday.


Asignar tarea sobre la Ley de Faraday.


Martes 27 de Abril

Calculará la fuerza magnética producida por un campo magnético sobre cargas en movimiento.

10. Ley de Faraday. Cálculo de la FEM y la

corriente inducida en un circuito.




tema de la Ley de Faraday. Jueves 29 de Abril

Aplicará la Ley de Faraday a los Generadores y Motores.

Describirá el funcionamiento de los Generadores y Motores.

10. Ley de Faraday. Generadores y motores.


Martes 4 de Mayo

Aplicará la Ley de Faraday a los Generadores y Motores.

Describirá el funcionamiento de los Generadores y Motores.

10. Ley de Faraday. Generadores y motores.

Examen frecuente 13. Exposición de video sobre la

Ley de Faraday. Ejercicios de práctica en


Sección 10.1 al 10.4 Jueves 6 de Mayo

Describirá los efectos de la inducción electromagnética, así como el efecto de la autoinducción.

Describirá la función de los circuitos RL.

Resolverá problemas que involucren circuitos RL

Analizará la energía almacenada en un campo magnético.

11. Inductancia. Autoinductancia. Circuitos RL. Energía en un campo

magnético.




tema de la Inductancia.

Martes 11 de Mayo

Analizará las oscilaciones en 11. Inductancia. Exposición del tema por

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un circuito RLC. Resolverá problemas que

involucren circuitos RLC. Examinará las

características de los circuitos RLC.

Oscilaciones en un circuito RLC.

El circuito RLC.


clase. Cierre del curso. Fin de cursos.

Método Pedagógico empleado : Se revisan los contenidos temáticos seleccionando métodos y técnicas que involucran a todos los estudiantes, apoyados por los recursos disponibles, orientando las discusiones hacia la aplicación de los conceptos y técnicas aprendidos a situaciones reales. La actividad en el aula esta fuertemente apoyada por el uso de equipo de cómputo y calculadoras científicas con la capacidad de realizar operaciones con vectores y el manejo del Cálculo Integral. Aunque el contenido es generalmente presentado por el profesor, algunos temas son expuestos por los estudiantes previa notificación. Se realizan actividades orientadas a un aprendizaje más significativo del contenido temático tanto de manera individual como en grupos. Se dejan tareas a resolver de manera individual o en equipo y reportes de revisión de bibliografía. Se aplican tres evaluaciones parciales, señalados en el calendario escolar. En todos éstos, se hará una retroalimentación pertinente como parte de la evaluación formativa. La definición de lo que se entenderá por cada uno de estos aspectos se describe más adelante. Al final del curso se tiene un examen integrador. Este examen involucra todos los contenidos vistos en el curso. Recursos Didácticos Computadora, cacluladoras científicas con funciones vectoriales, Experimentos, Videos, Internet. Fechas de exámenes: Primer parcial: Martes 9 de Febrero, Grupo Martes 14:30 horas

Segundo Parcial: Martes 16 de Marzo, Grupo Martes 14:30 horas

Tercer Parcial: Martes 20 de Abril, Grupo Martes 14:30 horas

Final: Jueves 13 de Mayo, Grupo Martes 14:30 horas

Políticas del curso Tarea: Es una actividad fuera del aula que involucra la realización de problemas del texto asignados, o de actividades previamente elaboradas por el maestro, o la elaboración de un reporte escrito de una investigación bibliográfica. La entrega de la tarea es de una sesión a otra si son del libro de texto, de una semana si son reportes escritos. El formato de la tarea es: los datos en computadora empleando un procesador de textos, en un recuadro en la parte superior derecha de la primera hoja (nombre completo del alumno, matrícula, carrera, el número de la

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tarea y la fecha), la redacción de los problemas con sus incisos correspondientes, las respuestas o proceso de solución después de cada pregunta o inciso del problema y las hojas debidamente grapadas. La tarea de un reporte será entregada con portada y con el contenido del reporte en computadora empleando un procesador de textos, y además grapada. En todos los casos debe usarse una hoja tamaño carta. Asistencia: Según el reglamento de evaluación del estudiante los retardos son considerados como falta se tomará lista al inicio de la clase, así que llegue puntual, tiene el derecho de faltar durante el semestre el equivalente al doble de las frecuencias de su clase. Si tiene que asistir a un evento de tipo formativo de la UDEM la clase será negociada según lo marca el reglamento y CON ANTERIORIDAD, de lo contrario procede la falta. Asesoría del maestro: Además de asistir a la clase el estudiante tiene derecho a solicitar asesoría a su maestro extra-clase. Para este curso el maestro debe negociar al menos una hora en la que debe presentar dicha asesoría y el horario lo dará a conocer durante la primera semana de clase y publicarlo en su cubículo. Por acuerdo Departamental, queda sin validez la solicitud de otro examen en caso de no lograr el éxito esperado. Evaluación: La evaluación de los cursos se hace de manera continua y considerando los siguientes elementos: • Tareas • Exámenes Frecuentes • Actividades Especiales • Exámenes Parciales • Examen Final. Políticas de Evaluación del curso: NOTA: Deberán estar alineadas a las Políticas y Reglamentos de Evaluación de alumno de acuerdo al

nivel correspondiente, Profesional o Posgrado

Calificación Parcial Calificación Final Profesor Investigaciones

y/o tareas Prácticas y

exámenes rápidos Examen Parcial

Total (100%)

3 Parciales

Trabajo Final

Examen Final

Total (100%)

Dr. Enrique Peña Muñoz 10% 20% 70% 70% 0% 30% 100% Datos Generales del(de los) Profesor(es):

Nombre Teléfono Ubicación Correo E Hrs. de Asesoría Dr. Enrique Peña Muñoz

82 15 14 43 Oficina:6312 [email protected]

Ver horario en la oficina del profesor

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Bibliografía básica y complementaria : BASICA: Serway, R. ; Jewett, J. : Electricidad y Magnetismo. Sexta edición. México 2005. Thomson Internacional. COMPLEMENTARIA: Resnick, Robert : Física parte II. Quinta edición. México. 2003. CECSA. Sears, Zemansky, Young: Física Universitaria. Volumen 2. Décimo primera edición. Pearson Educación. México. 2004. Susan M. Lea: Física. La Naturaleza de las Cosas. Vol.2. México 1999.Thomson Internacional. Thomas a. Moore: Física,seís ideas fundamentales, Tomo 2. México.2004. Segunda edición Mc Graw Hill, Eugene Hecht : Física 2. Segunda edición. Vol.2. México. 2000. Thomson Internacional. Serway, R. ; Faughn, J. : Fundamentos de Física, Volumen 2. Sexta edición. México 2004. Thomson Interbacional. Tipler, P. : Física, para la ciencia y la tecnología. Volumen 2. Cuarta edición. México 2003. Editorial Reverté. Fishbane, P. ; Gasiorowicz, S. : Física para ciencias e ingeniería. Volumen 2. Primera edición. México 1994. Prentice Hall Inc. Reese, R. : Física Universiatria. Volumen 2. Primera edición. México 2002. Thomson Internacional. Giancoli, D. : Física para universiatrios. Volumen 2. Tercera Edición. México 2002. Pearson Education. Giancoli, D. ; Olguín V. : Física, principios con aplicaciones. Volumen 2. Sexta Edición. México 2006. Pearson Education. Gettys, E. ; Keller, F. : Física para ciencias e ingeniería. Tomo 2. Segunda edición. México 2005. Mc Graw Hill. Serrano, V ; García, G ; Gutiérrez, C. : Electricidad y Magnetísmo. Primera edición. México 2001. Pearson Education. Romanelli, L. ; Fendrik, A. : Física. Primera edición. México 2001 Pearson Education.

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