UNIVERSIDAD AUTONOMA "JUAN MISAEL SARACHO" CONTENIDO OFICIAL DE LA MATERIA CARRERA: INGENIERIA INFORMATICA MATERIA: FIS124 FISICA II TIPO CURSO: Normal Redisenado Hrs. Teoricas: 4 Hrs. Practicas: 2 NIVEL: 2 Hrs. Semana: 6 ELECTROSTATICA UNIDAD I: CARGAS ELECTRICAS – LEY DE COULOMB – CAMPO ELECTRICO Cargas electricas, naturaleza, medida e interaccion Efecto de las cargas electricas sobre Cuerpos conductores y aisladores Cargas puntuales y distribuidas Densidad de carga electrica superficial y cubica Ley de Coulomd, sistema de unidades y relacion con la ley de la gravedad de Newton Campo electrico, intensidad de campo, caracter y calculo aplicado a conductores, anillos y planos Lineas de fuerza, Flujo del campo electrico Ley de Gauss, aplicaciones de la ley Divergencia de campo electrico Ejercicios de aplicacion a elementos reales Problemas propuestos UNDAD II: POTENCIAL ELECTRICO-GRADIENTE DE POTENCIAL Energia de un sistema de cargas Potencial Electrico, definicion, unidades Calculo de potencial para cargas puntuales Calculo de potencial en conductores planos y esfericos Diferencia de potencial, superficies equipotenciales, conexion a tierra Gradiente de potencial Induccion electrostatica Generador de Van Der Graff Ejercicios de aplicacion y Problemas propuestos UNIDAD III: DIELECTRICOS-CONDENSADORES Dipolo, campo y potencial Dielectrico, permitividad, su influencia en los materiales Capacitancia, su calculo en un conductor aislado Condensadores, planos, esfericos y cilindricos Dimensionamiento de un capacitor Energia almacenada en un condensador cargado Conexion de capacitores o condensadores Ejercicios y Problemas CORRIENTE ELECTRICA UNIDAD IV: CORRIENTE CONTINUA, RESISTENCIA, FUERZA ELECTROMOTRIZ- CIRCUITOS Corriente electrica, su naturaleza, densidad de corriente Resistencia electrica, resistividad y conductividad Ley de Ohm FECHA: USUARIO: 15/07/2021 3.22 PM JHON DEL CARPIO FLORES tariquia Rol: Estudiante Pagina 1 de 3 El calculo de la resistencia, influencia de la temperatura Fuerza electromotriz, definicion unidades Energia y potencia de un circuito Ley de Joule Conexion de resistencias, circuitos Leyes de Kirchhoff Puente Weastone Circuitos Transitorios RC Ejercicios y Problemas de aplicacion real a elementos informaticos. CAMPO MAGNETICO UNIDAD V: CAMPO MAGNETICO DE LA CORRIENTE-INFLUENCIA DEL MEDIO Magnetismo Campo magnetico, definicion, efecto Oersted Ley de Biot y Savat, lineas de fuerza Ley elemental del campo magnetico Ley de Ampere, aplicaciones espira circular, solenoide Intensidad del campo magnetico e induccion magnetica en las substancias Permeabilidad magnetica, ferromagnetismo Lineas de flujo de induccion magnetica Curvas y ciclo de Histeresis imanes permanentes Ejercicios de aplicacion a equipos informaticos y Problemas propuestos. PARTICULAS CARGADAS EN LOS CAMPOS ELECTRICOS Y MAGNETICOS UNIDAD VI: FUERZAS DE INTERACCION, CIRCUITOS MAGNETICOS Fuerzas de interaccion magnetica entre flujo de corrientes Fuerzas y momentos sobre corrientes cerradas Momento magnetico Orbitas en los campos magneticos de particulas cargadas Medida de la relacion e/m Circuitos magnetico bobina especiales toroidal y otras, Ley de Hopkinson Electroimanes de distintas formas y potencias Ejercicios de aplicacion y Problemas propuestos UNIDAD VII: INDUCCION ELECTROMAGNETICA, AUTO Y MUTUA INDUCCION Fenomenos fundamentales de induccion magnetica Ley de Induccion de Faraday Induccion producida por el movimiento Ley de Lenz F.e.m. inducida en una bobina estatica y giratoria Auto inductancia, coeficiente de autoinduccion Induccion mutua, coeficiente de mutua induccion Circuito R-L Ejercicios y problemas de aplicacion en el area informatica y Problemas propuestos FECHA: USUARIO: 15/07/2021 3.22 PM JHON DEL CARPIO FLORES tariquia Rol: Estudiante Pagina 2 de 3 UNIDAD VIII: OSCILACIONES ELECTROMAGNETICAS Oscilaciones L-C Analogia con el movimiento armonico simple Oscilaciones electromagneticas Oscilaciones forzadas y resonancia Ejercicios de aplicacion a las comunicaciones y Problemas propuestos UNIDAD IX: ECUACIONES DE MAXWELL, ONDAS. Ecuaciones basicas del electromagnetismo Campos inducidos y la corriente de desplazamiento Ecuaciones de Maxwell Espectro electromagnetico Generacion de la onda electromagnetica. FECHA: USUARIO: 15/07/2021 3.22 PM JHON DEL CARPIO FLORES tariquia Rol: Estudiante Pagina 3 de 3 CARRERA MATERIA : INGENIERIA INFORMATICA : FISICA II Sigla: FIS Código: 124 Ubicación en el Plan de Estudios : 2º. Semestre Horas Totales: 90 Horas Teóricas: 54 Horas Prácticas: 36 Horas Semanales: 6 FUNDAMENTACION DE LA MATERIA: Esta asignatura se encuentra en el área de las ciencias básicas instrumentales persigue como propósito fundamental desarrollar conocimientos y habilidades vinculadas a la interpretación de los fenómenos físicos y naturales a través de leyes y postulados en su aplicación a la resolución de problemas propios de la física, además de fomentar él habito del estudio personal y la investigación bibliográfica. Esta materia tributa indirectamente al perfil profesional a través de la materia de Hardware y aplicaciones permanentes de software. Tiene como precedente la Física I, y la Matemáticas I. A partir del estudio de vectores, cinemática, dinámica, trabajo y energía, derivadas, integrales, etc. desarrolla el estudio de los fenómenos electrostáticos y electromagnéticos con aplicaciones virtuales de software y Hardware. OBJETIVOS GENERALES DE LA MATERIA: Los participantes del curso deben ser capaces de: - Aplicar las Leyes que rigen los fenómenos de la electrostática, electromagnetismo a la resolución de problemas de circuitos eléctricos y magnéticos. - Aplicar las ecuaciones de Maxwell a la generación, propagación de la onda electromagnética en el espacio. CONTENIDO DEL PROGRAMA La relación de las diferentes unidades temáticas es la siguiente: 1.-CARGA ELÉCTRICAS, CAMPO ELÉCTRICO. 2.- POTENCIAL ELÉCTRICO, GRADIENTE. 3.-DIELÉCTRICOS CONDENSADORES. 4.-CORRIENTE CONTINUA, RESISTENCIA, FEM Y CIRCUITOS. 5.-CAMPO MAGNÉTICO DE LA CORRIENTE, INFLUENCIA DEL MEDIO. 6.-FUERZAS DE INTERACCIÓN, CIRCUITOS MAGNÉTICOS. 7.-INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA, AUTO Y MUTUA INDUCCIÓN. 8.-OSCILACIONES ELECTROMAGNÉTICAS. 9.-ECUACIONES DE MAXWELL, ONDAS ELECTROMAGNETICAS. ELECTROSTÁTICA UNIDAD I: CARGAS ELÉCTRICAS – LEY DE COULOMB – CAMPO ELÉCTRICO 1-1.- Cargas eléctricas, naturaleza, medida e interacción, 1-2.- Efecto de las cargas eléctricas sobre Cuerpos conductores y aisladores, 1-3.- Cargas puntuales y distribuidas, Densidad de carga eléctrica superficial y cúbica, 1-4.- Ley de Coulomd, sistema de unidades y relación con la ley de la gravedad de Newton, 1-5.- Campo eléctrico, intensidad de campo, carácter y cálculo, 1-6.Líneas de fuerza, Flujo del campo eléctrico, 1-7.- Ley de Gauss, aplicaciones de la ley, 1-8.- Divergencia de campo eléctrico. 1-9.- Ejercicios de aplicación a elementos reales 1-10.-. Problemas propuestos UNDAD II: POTENCIAL ELÉCTRICO-GRADIENTE DE POTENCIAL 2-1.- Energía de un sistema de cargas, 2-2.- Potencial Eléctrico, definición, unidades, 2-3.- Cálculo de potencial para cargas puntuales, Cálculo de potencial en conductores planos y esféricos, 2-4.Diferencia de potencial, superficies equipotenciales, conexión a tierra, 2-5.- Gradiente de potencial, 2-6.- Inducción electrostática, 2-7.-Generador de Van Der Graff. 2-8.-Ejercicios de aplicación y Problemas propuestos. UNIDAD III: DIELÉCTRICOS-CONDENSADORES 3-1.- Dipolo, campo y potencial, 3-2.- Dieléctrico, permitividad, su influencia en los materiales, 33.- Capacitancia, su cálculo en un conductor aislado, 3-4.- Condensadores, planos, esféricos y cilíndricos, Dimensionamiento de un capacitor 3-5.- Energía almacenada en un condensador cargado, 3-6.- Conexión de capacitores o condensadores. 3-7.- Ejercicios y Problemas. CORRIENTE ELÉCTRICA UNIDAD IV: CORRIENTE CONTINUA, RESISTENCIA, FUERZA ELECTROMOTRIZ- CIRCUITOS 4-1.- Corriente eléctrica, su naturaleza, densidad de corriente, 4-2.- Resistencia eléctrica, resistividad y conductividad, 4-3.- Ley de Ohm, El cálculo de la resistencia, influencia de la temperatura, 4-4.- Fuerza electromotriz, definición unidades, 4-5.- Energía y potencia de un circuito, Ley de Joule, 4-6.- Conexión de resistencias, circuitos, 4-7.- Leyes de Kirchhoff, 4-8.Puente Weastone, 4-9.- Circuitos Transitorios RC. 4-10.- Ejercicios y Problemas de aplicación real a elementos informáticos. CAMPO MAGNÉTICO UNIDAD V: CAMPO MAGNÉTICO DE LA CORRIENTE-INFLUENCIA DEL MEDIO 5-1.- Magnetismo, Campo magnético, definición, efecto Oersted, 5-2.- Ley de Biot y Savat, líneas de fuerza, 5-3.- Ley elemental del campo magnético, Ley de Ampere, aplicaciones espira circular, solenoide, 5-4.- Intensidad del campo magnético e inducción magnética en las substancias, 5-5.Permeabilidad magnética, ferromagnetismo, 5-6.- Líneas de flujo de inducción magnética, 5-7.Curvas y ciclo de Histéresis, imanes permanentes. 5-8.- Ejercicios de aplicación a equipos informáticos y Problemas propuestos. PARTÍCULAS CARGADAS EN LOS CAMPOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS UNIDAD VI: FUERZAS DE INTERACCIÓN, CIRCUITOS MAGNÉTICOS 6-1.- Fuerzas de interacción magnética entre flujo de corrientes, 6-2.- Fuerzas y momentos sobre corrientes cerradas, Momento magnético, 6-3.- Orbitas en los campos magnéticos de partículas cargadas, 6-4.- Medida de la relación e/m., 6-5.- Circuitos magnético, bobina especiales toroidal y otras, Ley de Hopkinson, 6-6 .- Electroimanes de distintas formas y potencias. 6-7.-Ejercicios de aplicación y Problemas propuestos. UNIDAD VII: INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA, AUTO Y MUTUA INDUCCIÓN 7-1.- Fenómenos fundamentales de inducción magnética, Ley de Inducción de Faraday, 7-2.Inducción producida por el movimiento, 7-3.- Ley de Lenz, 7-4.- F.e.m. inducida en una bobina estática y giratoria, 7-5.- Auto inductancia, coeficiente de autoinducción, 7-6.- Inducción mutua, coeficiente de mutua inducción, 7-7.-Circuito R-L , 7-8.-Ejercicios y problemas de aplicación en el área informática y Problemas propuestos. UNIDAD VIII: OSCILACIONES ELECTROMAGNÉTICAS 8-1.- Oscilaciones L-C, 8-2.- Analogía con el movimiento armónico simple, 8-3.- Oscilaciones electromagnéticas, 8-4.- Oscilaciones forzadas y resonancia, 8-5.- Ejercicios de aplicación a las comunicaciones y Problemas propuestos. UNIDAD IX: ECUACIONES DE MAXWELL, ONDAS. 9-1.- Ecuaciones básicas del electromagnetismo, 9-2.- Campos inducidos y la corriente de desplazamiento, 9-3.- Ecuaciones de Maxwell, 9-4.- Espectro electromagnético, 9-5.- Generación de la onda electromagnética. PRACTICAS DE LABORATORIO 1.- Instrumentación de equipos y manejo. 2.- Generador de Van De Graaff. 3.- Campo eléctrico. 4.- Corriente continua, Ley de Ohm y resistividad. 5.- Puente de Weatone - su aplicación. 6.- Circuitos con resistencias, Leyes de Kirchhoff. 7.- Carga y descarga de condensadores. 8.- Determinación de la relación e/m. 9.- Campo magnético – Imanes, solenoide. 10.- Ondas electromagnéticas. METODOS DE ENSEÑANZA Los métodos y técnicas a emplearse en la enseñanza serán del tipo conferencia, expositivos, el dialogo, el trabajo Virtual. MEDIOS DE ENSEÑANZA Los medios o soportes utilizados en el proceso son el pizarrón, transparencias, videos, diversos materiales escritos, planos, revistas, clases virtuales. En laboratorio se empleará materiales, equipos, aparatos y accesorios necesarios para la práctica. SISTEMA DE EVALUACION Evaluación diagnostica al inicio de gestión para determinar la presencia o ausencia de conocimientos, habilidades requeridas del estudiante para el nuevo aprendizaje. Evaluación frecuente al final de cada unidad temática además de la presentación de una guía de problemas propuestos a ser resuelta por el estudiante, la evaluación de las prácticas de laboratorio con la correspondiente presentación y defensa individual del informe de resultados de cada experiencia desarrollada en forma virtual. Evaluación final con una prueba oral integradora de la asignatura. BIBLIOGRAFIA BASICA 1) Francis W. Sears/Mark W. Embanks/Hugh D. Young: FISICA UNIVERSITARIA, 6xta. Edición Iberoamericana EUA-1996 2) David Halliday/Robert Resnick/Kenneth S. Krane: FISICA Vol II, Cecsa, Mexico 1996. 3) Douglas C. Giancoli FISICA GENERAL Vol II Prentice-Hall Hispanoamérica Mexico 1994 BIBLIOGRAFIAVIRTUAL ( EN LINEA GRATUITA) FISICA CON ORDENADOR ANGEL FRANCO GARCIA INDICACIONES PROGRAMA METODOLÓGICAS PARA LA INSTRUMENTACIÓN DEL La materia es de características teórica- Virtual con laboratorio VIRTUALES por lo que con el desarrollo de cada unidad temática se ejecutara en forma virtual la demostración de leyes y postulados, además de la resolución de los problemas correspondientes, luego en forma individual, cada estudiante debe presentar su informe sobre los resultados y procedimientos de acuerdo a la recomendación de la guía del laboratorio. El laboratorio se lo realizara en forma Virtual, luego del informe individual el estudiante procederá a responder un cuestionario de preguntas generales sobre los contenidos esenciales de la actividad a ejecutar o ejecutada en forma virtual.
