UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SÍLABO DE LA ASIGNATURA 1. DATOS INFORMATIVOS Nombre de la asignatura : TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA Período académico : 2023 - 2023 Código de la asignatura : C-CE-IEA-105 Modalidad : PRESENCIAL Nivel : 4 Nombre del docente : JACK FERNANDO BRAVO TORRES Unidad Básica: Unidad de Organización Curricular: Campos de Formación: Fundamentos Teóricos: X Unidad Profesional: Praxis Profesional: Unidad de Titulación: Epistemología y Metodología de la Investigación: Integración de saberes contexto y cultura: Comunicación y Lenguajes: Presencial: Organización Aprendizajes: 1-1,5 X 1-2 Distancia- En línea 1-4 Número total de horas N° horas Componente de Docencia (CD) N° horas Componente Prácticas de Aplicación y Experimentación de Aprendizajes (CPAE) N° horas Componente de Trabajo Autónomo (CTA) 160 64 32 64 2. ESTRUCTURA DE LA ASIGNATURA UNIDADES TEMÁTICAS (CONTENIDOS) RESULTADOS DE APRENDIZAJE N° HORAS POR UNIDAD N° HORAS POR COMPONENTE CD CPAE CTA 50 20 10 20 15 6 3 6 Unidad 1 UNIDAD 1 - Electrostática Contenido Aplica los principios y leyes fundamentales del electromagnetismo en el estudio y análisis de campos electrostáticos conforme los parámetros eléctricos del medio, mediante el uso de los operadores vectoriales correspondientes y bajo distintos sistemas coordenados. 1.1 Cálculo Vectorial: Gradiente, Divergencia, Rotacional, Ecuación de Laplace y Poisson, Teorema de Helmoltz. 1.2 Carga eléctrica y ley de Coulomb 1.3 Flujo Eléctrico y ley de Gauss 1.4 Potencial Eléctrico 1.5 Dieléctricos y polarización 1.6 Condiciones de contorno Unidad 2 UNIDAD 2 - Conductores y Cargas Analiza el flujo de corriente a través de materiales conductores haciendo uso Contenido de la ley de Ohm. 2.1Corriente estacionaria 2.2 Ley de Ohm 2.3 Resistencia eléctrica 25-abr-2023 15:27:21 Página 1 de 9 público UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SÍLABO DE LA ASIGNATURA Unidad 3 UNIDAD 3 - Magnetostática Contenido Aplica los principios y leyes fundamentales del electromagnetismo en el estudio y análisis de campos magnéticos estáticos conforme los parámetros eléctricos del medio, mediante el uso de los operadores vectoriales correspondientes y bajo distintos sistemas coordenados. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 Fuerza de Lorentz Ley de Biot-Savart Ley de Ampere Densidad de flujo magnético Dipolo magnético Materiales magnéticos Condiciones de contorno Inductancia y energía magnética Cálculo de fuerzas por trabajos virtuales Circuitos magnéticos 40 16 8 16 30 12 6 12 25 10 5 10 Unidad 4 UNIDAD 4 - Electrodinámica y Ecuaciones de Maxwell Contenido 4.1 Inducción electromagnética: Fuerza Analiza los efectos de la variación de los campos eléctricos y magnéticos con electromotriz de transformación y de el tiempo, aplica el conjunto de ecuaciones de Maxwell y las relaciona con generación. Corrientes de Foucault. las leyes fundamentales del electromagnetismo. 4.2 Corrientes de desplazamiento y ley de Ampere 4.3 Forma integral de las ecuaciones de Maxwell 4.4 Forma diferencial de las ecuaciones de Maxwell 4.5 Condiciones de contorno 4.6 Potenciales retardados Unidad 5 UNIDAD 5 - Ondas Electromagnéticas Contenido Analiza y deduce el comportamiento de las ondas electromagnéticas en el espacio libre y medios materiales mediante el uso de las ecuaciones de Maxwell. 5.1 Ecuaciones de onda en una dimensión 5.2 Ondas planas en el espacio 5.3 Ondas en medios materiales 5.4 Vector de Pointing 5.5 Ondas planas en una interface 5.6 Incidencia Normal 5.7 Incidencia oblicua 3. PLANIFICACIÓN DE ACTIVIDADES Docencia Aprendizaje Asistido H Aprendizaje Colaborativo H Prácticas de Aplicación y Experimentación Recursos H Trabajo Autónomo H Escenarios Criterios de evaluación (En función de los indicadores de logro) Parcial Resultados de aprendizaje por unidad Puntaje Organización del Aprendizaje Cumplimiento de Actividades Unidad 1 UNIDAD 1 25-abr-2023 15:27:21 Página 2 de 9 público UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SÍLABO DE LA ASIGNATURA Docencia Aprendizaje Asistido Clases interactivas Aprendizaje Colaborativo H 10 Resolución de problemas Prácticas de Aplicación y Experimentación H Recursos H Trabajo Autónomo Escenarios H 10 Conexión de Aula internet, software matemático, plataforma virtual Tarea1 10 Computadora, AVAC software matemático, libros Electrostática Resultado(s) de Aprendizaje Aplica los principios y leyes fundamentales del electromagnetismo en el estudio y análisis de campos electrostáticos conforme los parámetros eléctricos del medio, mediante el uso de los operadores vectoriales correspondientes y bajo distintos sistemas coordenados. Total horas Unidad 1: Aprendizaje Asistido Clases interactivas Resultado(s) de Aprendizaje Analiza el flujo de corriente a través de materiales conductores haciendo uso de la Cumplimiento de Actividades 1 1. Determina campos escalares y vectoriales en diferentes sistemas de coordenadas, y utiliza los teoremas del cálculo vectorial en la solución de problemas electrostáticos en espacios funcionales 2. Evalúa fuerzas y campos eléctricos producidos por diferentes distribuciones de carga aplicando las leyes de Coulomb, Gauss y potencial eléctrico. 10,0 1 3. Usa el computador como herramienta de apoyo para la solución y comparación de problemas relacionados con el cálculo de campos eléctricos estáticos. 4. Evalúa la influencia de la polarización eléctrica en los campos eléctricos y determina el cambio de los campos eléctricos normales y tangenciales a una interfaz entre materiales con diferentes propiedades eléctricas Búsqueda de información Unidad 2 UNIDAD 2 Conductores y Cargas Criterios de evaluación (En función de los indicadores de logro) Parcial Resultados de aprendizaje por unidad Puntaje Organización del Aprendizaje 10 Aprendizaje Colaborativo 3 Resolución de problemas Prácticas de 10 Aplicación y Experimentación 10 Trabajo Autónomo 3 Tarea2 3 Búsqueda de información 20 Computadora, libros Casa 1 20 10,0 Conexión de internet, software matemático, plataforma virtua Aula y Zoom Hojas, calculadora, apuntes AVAC 6 Computadora, libros Casa 1 1. Describe y utiliza la ley de Ohm en circuitos eléctricos 8,0 1 2. Determina la resistencia de conductores con diferentes geometrías 1 25-abr-2023 15:27:21 Página 3 de 9 público UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SÍLABO DE LA ASIGNATURA Docencia Aprendizaje Asistido Aprendizaje Colaborativo H Prácticas de Aplicación y Experimentación H Recursos H Trabajo Autónomo Escenarios H Criterios de evaluación (En función de los indicadores de logro) Parcial Resultados de aprendizaje por unidad Puntaje Organización del Aprendizaje Cumplimiento de Actividades ley de Ohm. Total horas Unidad 2: Aprendizaje Asistido Clases interactivas 3 Aprendizaje Colaborativo 8 Resolución de problemas Prácticas de 3 Aplicación y Experimentación 3 Trabajo Autónomo 8 Unidad 3 UNIDAD 3 Magnetostática 8,0 Conexión de Aula Internet, software matemático, plataforma virtual Tarea3 5 Resultado(s) de Aprendizaje Aplica los principios y leyes fundamentales del electromagnetismo en el estudio y análisis de campos magnéticos estáticos conforme los parámetros eléctricos del medio, mediante el uso de los operadores vectoriales correspondientes y bajo distintos sistemas coordenados. Computadora AVAC software matemático, libros 1 1. Calcular fuerzas y campos magnéticos utilizando la ecuación de Lorentz, la ley de Biot-Savart y la ley de Ampere 2. Determinar campos magnéticos en materiales con diferentes propiedades magnéticas y evalúa las condiciones de contorno 10,0 1 3. Determina inductancias en sistemas con diferentes geometrías y resuelve circuitos magnéticos 4. Calcular fuerzas electromagnéticas mediante el principio de los trabajos virtuales Búsqueda de información Simul1 Total horas Unidad 3: Aprendizaje Asistido Clases interactivas Unidad 4 UNIDAD 4 Electrodinámica y Ecuaciones de Maxwell 6 8 Aprendizaje Colaborativo 6 Resolución de problemas Prácticas de 8 Aplicación y Experimentación 6 16 Computadora, libros 3 8 Trabajo Autónomo Casa AVAC 16 1 1. Calcular fuerzas y campos magnéticos utilizando la ecuación de Lorentz, la ley de Biot-Savart y la ley de Ampere 2. Determinar campos magnéticos en materiales con diferentes propiedades magnéticas y evalúa las condiciones de contorno 7,0 1 17,0 Conexión de Aula Internet, software matemático, plataforma virtual 2 Resultado(s) de Aprendizaje Analiza los efectos 25-abr-2023 15:27:21 Página 4 de 9 público UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SÍLABO DE LA ASIGNATURA Docencia Aprendizaje Asistido Aprendizaje Colaborativo H Prácticas de Aplicación y Experimentación H Tarea4 Recursos H Trabajo Autónomo Escenarios H 6 Computadora AVAC software matemático, libros de la variación de los campos eléctricos y magnéticos con el tiempo, aplica el conjunto de ecuaciones de Maxwell y las relaciona con las leyes fundamentales del electromagnetismo. Total horas Unidad 4: Aprendizaje Asistido Clases interactivas 6 Aprendizaje Colaborativo 5 Resolución de problemas Prácticas de 6 Aplicación y Experimentación 6 Trabajo Autónomo 5 12 Computadora, libros Casa 2 12 2 10,0 Conexión de Aula y Zoom Internet, software matemático, plataforma virtual Tarea5 Resultado(s) de Aprendizaje Analiza y deduce el comportamiento de las ondas electromagnéticas en el espacio libre y medios materiales mediante el uso de las ecuaciones de Maxwell. 1. Calcula y diferencia las fuerzas 10,0 electromotrices de transformación y generación en circuitos eléctricos con acoplamiento magnético Cumplimiento de Actividades 2. Determina corrientes y fuerzas en sistemas electromagnéticos dinámicos 3. Identifica las relaciones existentes entre las ecuaciones de Maxwell, las relaciones constitutivas y las condiciones de contorno en los materiales 4. Calcula campos electromagnéticos dinámicos mediante los potenciales retardados Búsqueda de información Unidad 5 UNIDAD 5 - Ondas Electromagnéticas Criterios de evaluación (En función de los indicadores de logro) Parcial Resultados de aprendizaje por unidad Puntaje Organización del Aprendizaje 5 Computadora AVAC software matemático, libros 2 1. Resuelve las ecuaciones de 10,0 Maxwell en diferentes medios para describir la propagación de ondas electromagnéticas 2. Utiliza el vector de Pointing para determinar magnitud y dirección de densidades de potencia electromagnética 3. Usa el computador como herramienta de apoyo para la solución y comparación de problemas relacionados con la propagación de ondas planas 2 25-abr-2023 15:27:21 Página 5 de 9 público UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SÍLABO DE LA ASIGNATURA Docencia Aprendizaje Asistido Aprendizaje Colaborativo H H Prácticas de Aplicación y Experimentación Recursos H Trabajo Autónomo Sim2 Sim3 Escenarios H 5 Computadora AVAC software matemático, libros 5 Computadora AVAC software matemático, libros Criterios de evaluación (En función de los indicadores de logro) 1. Utiliza el vector de Pointing para determinar magnitud y dirección de densidades de potencia electromagnética 2. Calcula campos electromagnéticos con incidencia normal u oblicua en interfaces entre diferentes materiales, e identifica las ondas incidentes, transmitidas y reflejadas. 3. Usa el computador como herramienta de apoyo para la solución y comparación de problemas relacionados con la propagación de ondas planas 1. Calcula campos electromagnéticos con incidencia normal u oblicua en interfaces entre diferentes materiales, e identifica las ondas incidentes, transmitidas y reflejadas. Parcial Resultados de aprendizaje por unidad Puntaje Organización del Aprendizaje 7,0 2 8,0 2 Cumplimiento de Actividades 2. Usa el computador como herramienta de apoyo para la solución y comparación de problemas relacionados con la propagación de ondas planas Total horas Unidad 5: Aprendizaje Asistido EXAMEN PRIMER PARCIAL 5 Aprendizaje Colaborativo Prácticas de 5 Aplicación y Experimentación 5 Trabajo Autónomo 10 25,0 999999997 25-abr-2023 15:27:21 Página 6 de 9 público UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SÍLABO DE LA ASIGNATURA Docencia Aprendizaje Asistido H Aprendizaje Colaborativo H Prácticas de Aplicación y Experimentación Recursos H Trabajo Autónomo Escenarios H Hojas, computadora, formulario Zoom y Avac Criterios de evaluación (En función de los indicadores de logro) Parcial Resultados de aprendizaje por unidad Puntaje Organización del Aprendizaje 1. Determina campos escalares y vectoriales en diferentes sistemas de coordenadas, y utiliza los teoremas del cálculo vectorial en la solución de problemas electrostáticos en espacios funcionales 2. Evalúa fuerzas y campos eléctricos producidos por diferentes distribuciones de carga aplicando las leyes de Coulomb, Gauss y potencial eléctrico. 15,0 1 Cumplimiento de Actividades 3. Usa el computador como herramienta de apoyo para la solución y comparación de problemas relacionados con el cálculo de campos eléctricos estáticos. 4. Evalúa la influencia de la polarización eléctrica en los campos eléctricos y determina el cambio de los campos eléctricos normales y tangenciales a una interfaz entre materiales con diferentes propiedades eléctricas 5. Describe y utiliza la ley de Ohm en circuitos eléctricos 6. Determina la resistencia de conductores con diferentes geometrías 7. Calcular fuerzas y campos magnéticos utilizando la ecuación de Lorentz, la ley de Biot-Savart y la ley de Ampere 8. Determinar campos magnéticos en materiales con diferentes propiedades magnéticas y evalúa las condiciones de contorno 9. Determina inductancias en sistemas con diferentes geometrías y resuelve circuitos magnéticos 10. Calcular fuerzas electromagnéticas mediante el principio de los trabajos virtuales EXAMEN SEGUNDO PARCIAL 999999998 25-abr-2023 15:27:21 Página 7 de 9 público UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SÍLABO DE LA ASIGNATURA Docencia Aprendizaje Asistido H Aprendizaje Colaborativo H Prácticas de Aplicación y Experimentación Recursos H Trabajo Autónomo Escenarios H Hojas, computadora, formulario Zoom y Avac Criterios de evaluación (En función de los indicadores de logro) Parcial Resultados de aprendizaje por unidad Puntaje Organización del Aprendizaje 1. Calcula y diferencia las fuerzas 15,0 electromotrices de transformación y generación en circuitos eléctricos con acoplamiento magnético Cumplimiento de Actividades 2 2. Determina corrientes y fuerzas en sistemas electromagnéticos dinámicos 3. Identifica las relaciones existentes entre las ecuaciones de Maxwell, las relaciones constitutivas y las condiciones de contorno en los materiales 4. Calcula campos electromagnéticos dinámicos mediante los potenciales retardados 5. Resuelve las ecuaciones de Maxwell en diferentes medios para describir la propagación de ondas electromagnéticas 6. Utiliza el vector de Pointing para determinar magnitud y dirección de densidades de potencia electromagnética 7. Calcula campos electromagnéticos con incidencia normal u oblicua en interfaces entre diferentes materiales, e identifica las ondas incidentes, transmitidas y reflejadas. 8. Usa el computador como herramienta de apoyo para la solución y comparación de problemas relacionados con la propagación de ondas planas TOTAL HORAS ASIGNATURA Aprendizaje Asistido 32 Aprendizaje Colaborativo Prácticas de 32 Aplicación y Experimentación 32 Trabajo Autónomo 64 TOTAL PUNTAJE 100 4. BIBLIOGRAFÍA TEXTOS BÁSICOS AUTOR; TÍTULO; EDICIÓN Y AÑO 1 Lee, Y. H; Introduction to Engineering Electromagnetics; Springer, New York; 2013 2 Sadiku, Matthew N. O.; Elements of electromagnetics; 6a ed. Oxford University Press, 2015. 25-abr-2023 15:27:21 Página 8 de 9 público UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SÍLABO DE LA ASIGNATURA TEXTOS BÁSICOS AUTOR; TÍTULO; EDICIÓN Y AÑO 3 Hayt, W. H., & Buck, J. A. Teoría Electromagnética;. 8a. edición McGraw-Hill, México, D.F. 2012. 4 Electromagnetism : problems with solutions; Delhi : PHI learning, 2016.[ISBN 978-81-203-4633-8] (#000141946) Ulaby, Fawwaz T. :Fundamentos de aplicaciones en electromagnetismo; 5ta. edicion México, D. F. : Pearson Educación, 2007. 5 Bibliografía comentada 1 Hyo J. Eom; Primary Theory of Electromagnetics; Springer, New York; 2013. 2 Nathan Ida; Engineering Electromagnetics; 3a. ed., Springer International Publishing; Switzerland 2015. 3 Schölzel, Urchueguía; Problemas de electromagnetismo para la Ingeniería; Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. https://bibliotecas.ups.edu.ec:3488/es/lc/bibliotecaups/titulos/57428 4 Vega, Pérez, Jaime, and Pérez, Saúl Vega. Electromagnetismo, Grupo Editorial Patria, 2014. ProQuest Ebook Central, https://bibliotecas.ups.edu.ec:2708/lib/bibliotecaupssp/detail.action?docID=3227582. 5. PERFIL DEL DOCENTE BRAVO TORRES JACK FERNANDO Título de Pregrado: • INGENIERO ELECTRONICO • LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA EDUCACION, ESPECIALIDAD DOCENCIA TECNICA Título de Posgrado: • ESPECIALISTA EN GESTIÓN DE LAS TELECOMUNICACIONES • ESPECIALISTA EN EDUCACION A DISTANCIA • MASTER EN INGENIERIA EN TELECOMUNICACIONES • DIPLOMA SUPERIOR EN PEDAGOGIA INNOVADORAS • MASTER EN INGENIERIA TELEMATICA • DOCTOR ( PROGRAMA OFICIAL DE DOCTORADO EN INGENIERIA TELEMATICA) 25-abr-2023 15:27:21 Página 9 de 9 público
