Carta descriptiva

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CRÉDITOS                                           : 4

PROGRAMA                                        : INGENIERÍA DE SISTEMAS

CURSO                                                 : FÍSICA ELECTROMAGNÉTICA

EJE DE FORMACIÓN                        : ESPECÍFICO

CÓDIGO                                                : I064

HORAS PRESENCIALES                 : 64

VÁLIDO DESDE                                  : Febrero 1 de 2007

REVISADO                                           : Enero 2013

 1. INTRODUCCIÓN

 La física se define como la "Ciencia que estudia las propiedades de la materia y de la energía, considerando tan solo los atributos capaces de medida". La física es una ciencia empírica. Todo lo que sabemos del mundo físico y de los principios que rigen su comportamiento ha sido aprendido a través de la observación de los fenómenos de la naturaleza. La prueba definitiva de cualquier teoría física es su concordancia con las observaciones y mediciones de los fenómenos físicos. La física, por tanto, es en esencia una ciencia de la medición; en ese sentido, surgen divisiones de la física, que en definitiva estudian diversos fenómenos de la naturaleza.

La física electromagnética estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.

El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.

2. OBJETIVO GENERAL:

 Generar en el estudiante la necesidad de desarrollar su propio conocimiento de la física, permitiéndole razonar en una forma lógica frente cualquier proceso de la vida.

 

3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

•  Generar un firme y verdadero entendimiento sobre la importancia de la física en cualquier área de las ciencias.
•  
•  Desarrollar en el estudiante una manera diferente de resolver problemas a través de análisis lógicos donde tenga que involucrar su experiencia matemática.
•  
•  Motivar para que los procesos físicos nos lleven a la investigación mediante el desarrollo en el laboratorio de lo que se realiza teóricamente.
•  
•  Solidificar los conceptos matemáticos ya adquiridos relacionando la solución de los fenómenos físicos con el cálculo.

4  COMPETENCIAS

 La formación del Ingeniero requiere de unas sólidas bases matemáticas y físicas que le permitan hacer análisis permanentes de los distintos problemas que generan los nuevos retos tecnológicos los cuales se suscitan a nivel mundial, de una forma lógica y coherente, y puedan dársele solución con los conocimientos adquiridos.

  Por lo tanto después de terminar este curso, se deberá ser capaz de:

 ·                    Conoce los conceptos  y solucionar problemas de Electrostática: Fuerza y carga eléctricas. Ley de Coulomb. Campo eléctrico.

 ·                    Aplica las ecuaciones de la energía y el potencial eléctrico

 ·                    Identifica las aplicaciones de la corriente y resistencia en cualquier tipo de circuito eléctrico.

 ·                    Estudia el concepto de la fuerza electromotriz

 ·                    Interpreta y solucionar problemas eléctricos con la  Ley de Ohm.

 ·                    Soluciona problemas a través de las Reglas de Kirchhoff para circuitos comunes y Circuito RC.

 ·                    Conoce los conceptos fundamentales  del magnetismo y el electromagnetismo y sus respectivas  ecuaciones

 ·                    Analizar el comportamiento  magnetismo y electromagnetismo en el proceso físico.

 ·                    Soluciona problemas magnéticos y electromagnéticos.

·                    Evidencia y refuerza con los respectivos trabajos de laboratorio, los conceptos teóricos vistos en clase.

 5. CONTENIDOS TEMÁTICOS:

 5.1          Trabajo, energía, potencia, movimiento armónico simple y fluidos        

 5.1.1       Contenido

 5.1.1.1    Trabajo, trabajo resultante

5.1.1.2    Energía

5.1.1.3    Trabajo y energía cinética

5.1.1.4    Energía potencial

5.1.1.5    Conservación de la energía

5.1.1.6    Potencia

5.1.1.7    Movimiento periódico  con su velocidad y aceleración

5.1.1.8    Fluidos en reposo

 5.1.2       Laboratorio:

 5.1.2.1    Experiencias de simulación y modelación con tecnologías fijas y portátiles.

5.1.2.2    Experiencias físicas de conservación y movimiento oscilatorio.

5.1.2.3    Movimiento armónico simple, resortes y péndulo, funciones armónicas.

5.1.2.4    Fluidos

 5.3          Carga eléctrica y campo eléctrico

5.4          ley de gauss

5.5          Potencial eléctrico

5.6          Capacitancia

5.7          Corriente eléctrica y resistencia

5.8          Circuitos de DC

5.9          Magnetismo

5.10        fuentes de campo eléctrico

5.11        Inducción electromagnética y ley de faraday

 5.11.1    Laboratorio y simulación de:

5.11.1.1 Carga eléctrica

5.11.1.2 fuerza eléctrica

5.11.1.3 Superficies equipotenciales

5.11.1.4 Circuitos eléctricos

5.11.1.5 Magnetismo

 6.  ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS:

En cada asesoría se pretende estimular el desarrollo de los procesos de pensamiento, la capacidad investigativa y creativa de cada estudiante en la resolución de problemas físicos con un orden sistémico de cada uno de los temas y teniendo en cuenta que los contenidos matemáticos son una gran herramienta para lograrlo.

Se utilizarán los conceptos de contextualización y fundamentado en los conocimientos sobre el tema que tiene el estudiante, como punto de partida. Se utilizará una metodología de inducción a los respectivos temas y con la elaboración de talleres en clase y trabajos de distinta índole para ser realizados fuera del aula.

 En las sesiones de acompañamiento se reforzarán aquellos temas para los cuales se requiere una mayor claridad.

 Los temas dados en clase serán visualizados en las distintas sesiones de laboratorio, los cuales fueron destinados para tal fin.

 En clase se permitirán las sugerencias de los estudiantes de forma que se permita realizar clases ágiles y eficientes.

 Con lo anterior se busca que el estudiante sea protagonista en la interacción de enseñanza aprendizaje y sea auto-gestionador de su propia formación.

 7. CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

 

La evaluación será realizada en una forma integral y continua de acuerdo con la participación activa del estudiante en el trabajo en equipo e individual, respetando lo estipulado en el reglamento estudiantil. Dicha evaluación estará enfocada en la solución de problemas específicos de la física.

8. BIBLIOGRAFÍA:

  Interactive Physics Manual del usuario.

•  Física I y II TIPPENS. Paul E. Tippens. Mcgraw - Hill
•  Física Universitaria. Vol. 2. SEARS, ZEMANSKY; YOUNG Y FREEDMAN. Undécima Edición 
•  Física para Universitarios vol 1 y 2..GIANCOLI, DOUGLAS C. Prentice Hall. Tercera Edición 
•  Física. Vo 1 y 2. SERWAY, R.A. Mc Graw Hill. Cuarta Edición. 1997.
·                    Serway, Raymond A. Y Robert J. Beichner. Física para ciencias e Ingeniería, tomo I, McGraw-Hill. 5 edición. México, 2002.

·                    Serway, Raymond A. Física. McGraw-Hill. 3 edición. México. 1993.