Física III

U NIVERSIDAD A LAS P ERUANAS
FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE
MINAS
FÍSICA III
SÍLABO
1. DATOS GENERALES:
CARRERA PROFESIONAL
CÓDIGO CARRERA PRO.
ASIGNATURA
CÓDIGO DE ASIGNATURA
Nº DE HORAS TOTALES
Nº DE HORAS TEORÍA
Nº DE HORAS PRÁCTICA
Nº DE CRÉDITOS
CICLO
PRE-REQUISITO
TIPO DE CURSO
DURACIÓN DEL CURSO
CURSO REGULAR
EXAMEN SUSTITUTORIO
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INGENIERÍA DE MINAS
32
FISICA III
32-213
5 HORAS SEMANALES
3 HORAS SEMANALES
2 HORAS SEMANALES
4 CRÉDITOS POR CICLO
IV CICLO
FISICA II 32-206
OBLIGATORIO
18 SEMANAS EN TOTAL
17 SEMANAS
1 SEMANA
2. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA
Introducción – Fuerza Coulombiana entre partículas y cuerpos cargados.
Intensidad de campo eléctrico. Trabajo eléctrico y potencial eléctrico; el capacitor;
corriente eléctrico; circuitos de corriente continua. Circuitos RC. Partículas en un
campo magnético. Fuerza magnética sobre corrientes eléctricas; Flujo magnético;
ley de Biot Savart, ley de Ampere. Ley de Faraday. Inductancia. Circuitos RL.
Circuitos oscilatorios LC y LCR. Corriente alterna.
3. OBJETIVOS:
Que el estudiante al finalizar el curso sea capaz de tener la capacidad de
reconocer y poder interpretar algún fenómeno eléctrico o magnético o a un
fenómeno electromagnético. En resumen, conocer y poder usar las ecuaciones
básicas del electromagnetismo en sus aplicaciones más sencillas, como por
ejemplo, conocer el funcionamiento del transformador, motor eléctrico, generador
eléctrico, el timbre, el tubo fluorescente, etc. El conocer esta base teórica es
fundamental en la formación científica del profesional en ciencia e ingeniería.
4. METODOLOGÍA
El método es inductivo – deductivo y axiomático. Participación de
alumnado. La exposición es mediante uso de la tiza y de proyector. Durante el
ciclo se efectúan cinco practicas de laboratorio y cinco calificadas. En la practica
calificada, la primera hora es dirigida y las dos horas siguientes es el desarrollo de
la practica propuesta.
5. CONTENIDO ANALÍTICO
SEMANA 1
Interacción Electrostática
Introducción. Objetivo del curso. Bibliografía. Carga eléctrica. Materiales
conductores y aisladores. Cuantificación de la carga. Interacción eléctrica. Cargas
distribuidas. Principio de superposición.
SEMANA 2
Campo eléctrico y Ley de Gauss
Líneas de Fuerza eléctrica. Definición de intensidad del campo eléctrico. Principio
de Superposición del campo Eléctrico. Aplicaciones para cargas puntuales y
cargas distribuidas. El dipolo eléctrico.
SEMANA 3
Torqué sobre un dipolo dentro de un campo eléctrico. Flujo Eléctrico. Definición de
Angulo sólido. Ley de Gauss. Aplicaciones.
SEMANA 4
Energía potencial Electrostática.
Trabajo eléctrico entre cargas puntuales (circulación de la fuerza eléctrica).
Diferencia de energía potencial electrostática. Diferencia de potencial
electrostática. Definición de potencial eléctrico absoluto. Principio de superposición
del potencial eléctrico.
SEMANA 5
Conductores en equilibrio electrostatico
Relación entre el campo eléctrico y el potencial. Aplicaciones. El potencial de un
dipolo eléctrico. Comportamiento de un conductor aislado frente a un campo
eléctrico. Potencial e intensidad de campo eléctrico en conductores cargados en
equilibrio electrostático. Aplicación: el precipitador electrostático
SEMANA 6
Capacitores y dieléctricos
Definición de Capacitancia de un capacitor. Energía almacenada en un capacitor
plano. Densidad de energía. Capacitores en circuitos. Comportamiento de la
Materia en un campo eléctrico. Cargas inducidas. Polarización.
SEMANA 7
El vector desplazamiento D. La susceptibilidad eléctrica de los materiales,
permitividad eléctrica. Ley de Gauss para materiales dieléctricos. Energía
SEMANA 8
EXAMEN PARCIAL
SEMANA 9
Elementos de un circuito de cc:
Intensidad, velocidad de arrastre, densidad de corriente J. Ley de conservación de
la corriente (ley de los nodos). Ley de Ohm. Definición de conductividad,
resistividad. Definición de resistencia R. Resistencias en circuitos de cc.
SEMANA 10
Circuitos RC
Ley de Ohm en circuitos simples: f..e.m. y resistencias. Diferencia de potencial
entre dos puntos de un circuito y en un circuito cerrado ( ley de los potenciales o
ley de conservación de la energía en un circuito). El puente de Wheatstone. El
principio del galvanómetro. Circuito simple con condensador. Carga y descarga del
condensador. Constante de tiempo.
SEMANA 11
Magnetostática
Introducción histórica: Experiencia de Oersted. Definición de la intensidad del
campo magnético: Fuerza magnética sobre una carga eléctrica moviéndose en un
campo magnético. El ciclotrón. El efecto Hall. El selector de velocidades. Fuerza
magnética sobre alambres filiformes. Torque sobre una espira de corriente
cerrada. El principio del motor eléctrico. Dipolo magnético en un campo magnético.
SEMANA 12
Energía potencial de un dipolo magnético. Ley de Biot – Savart. Aplicaciones para
alambres filiformes rectos, circulares. Campo de un solenoide. Definición del
Amperio. Ley de Ampere (Circulación del campo magnético). Aplicaciones
SEMANA 13
Inducción Electromagnética
Ley de Faraday. Ley de Lens. Aplicaciones. El generador de corriente: continúa y
alterna. Corrientes Eddy. Flujo magnético.
Inductancia y Energía magnética: Inductancia propia y inductancia mutua. Calculo
de la inductancia mutua para el caso de flujo enlazante máximo. Inductancia de un
solenoide.
SEMANA 14
Inductores en circuitos de cc
Su comportamiento en un circuito simple. Energía almacenada en un campo
magnético. Densidad de energía magnética. Oscilaciones eléctricas en circuitos:
LC(libre), RLC(amortiguadas). Analogía mecánica.
SEMANA 15
Corriente Alterna
Oscilaciones eléctricas forzadas. Diagrama de fasores para un circuito RLC en
serie. Resonancia. Potencia. Factor de potencia. Valor eficaz del voltaje y de la
corriente. Circuito RLC simple en paralelo.
Transformadores. Las ecuaciones del electromagnetismo: Las Leyes de Maxwell.
SEMANA 16
EXAMEN FINAL
SEMANA 17
EXAMEN SUSTITUTORIO
6. METODOLOGÍA:
 Exposición de los temas en cada clase, con participación activa de los
estudiantes.
 Solución de problemas propuestos por el profesor a los alumnos para su
desarrollo en clase.
 Presentación en el aula de experimentos demostrativos, reales o virtuales
que muestran simulaciones de fenómenos físicos que refuerzan los
conceptos teóricos vertidos en la clase.
 Realización por el estudiante de prácticas de laboratorio en relación con los
fenómenos físicos del curso.
Laboratorios que se pueden realizar:
1) Curvas Equipotenciales
2) Curvas características V – I
3) Puente Wheatstone
4) Fuerza Electromotriz de una pila
5) Campo magnético de una bobina
6) Campo magnético terrestre
7) El osciloscopio como instrumento de medida
8) Carga y descarga de un condensador
9) Oscilaciones y resonancia en un circuito RLC
10) Corriente Alterna. El funcionamiento del fluorescente.
7. EVALUACIÓN:
El reglamento vigente de la universidad exige la asistencia obligatoria a clases y
que el profesor pase lista de asistencia en cada clase que dicta, anotando las
inasistencias en el registro que le proporciona la Universidad.
Dada la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimientos pero además
es de suma importancia la transmisión directa de la experiencia del profesor y que
los alumnos participen activamente en el aula, se reitera que es de vital
importancia la asistencia a clases.
La justificación de las inasistencias sólo será aceptada con el informe que pueda
elevar, el Departamento de Bienestar Universitario, al profesor del curso con copia
al Director Académico de la Carrera.
Finalmente, debe quedar perfectamente entendido que sólo cuando el alumno
asiste a clases, gana el derecho de ser evaluado y que en todo momento estará
presente la normatividad expresada en el reglamento de la Universidad.
La modalidad de Evaluación sería la siguiente:

Promedio de Prácticas Calificadas (PPC), que consisten en Ejercicios
dados por el profesor del curso al alumno para que haga investigación
sobre los temas y las responda utilizando la forma de Hojas Escritas.

Examen Parcial (EP), que consiste de una evaluación teórico - práctico
de conocimiento y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.

Examen Final (EF), que consiste en la evaluación teórico - práctico de
conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas
por escrito.

Tarea Académica (TA), que consiste en trabajos del curso asignados por
el docente y que fomenten la investigación en la materia del curso.
La Nota Final (NF) la obtenemos de la siguiente manera:

Examen Sustitutorio (ES), que consiste en la evaluación teórico práctico de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus
respuestas por escrito.
La nota obtenida en el examen sustitutorio, podrá reemplazar la nota más baja
que el alumno haya obtenido en su Examen Parcial o en el Examen Final y de
proceder el reemplazo, se recalculará la nueva nota final.
En caso la nota del Examen Sustitutorio sea más baja que la nota más baja del
Examen Parcial o del Examen final, no se reemplazará ninguna de ellas,
quedando el alumno con la nota obtenida hasta antes del examen Sustitutorio.
Es de total aplicación el Reglamento Transitorio de Evaluación de la Universidad
entregado al alumno.
8. BIBLIOGRAFÍA:
Textos Guías
1) Física, tomo II
2) Física, tomo II
F. Serway
P. Tipler
Textos Complementarios
3) Física: Electricidad y magnetismo. F. Sears
4) Física para Ciencias e Ingeniería. Vol. II J. Mckelvey
5) Física para ciencias e Ingeniería, Vol. II Halliday – Resnich
6) Electricidad y Magnetismo J. Asmat y M. Carazo
7) Física , Vol. II Feymann
8) Física Sears y Semansky