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UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INFORMÁTICA
SÍLABO
ASIGNATURA: FÍSICA GENERAL II
CÓDIGO: 3A0004
I. DATOS GENERALES
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
Departamento Académico
Escuela Profesional
Ciclos de Estudios
Créditos
Condición
Pre-Requisito
Horas Semanales
Horas de Clase Total
Profesor Responsable
Año Lectivo Académico
: Ingeniería Electrónica e Informática
: Ingeniería Informática
: II Ciclo – Segundo Año
: 05
: Obligatorio
: Física general I
: 06 (Teoría 04 – Practica 02)
: 102 horas
: Lic. Calderón Días Edwin
: 2014-II
II. SUMILLA:
2.1 NATURALEZA DE LA SIGNATURA:
Asignatura de Ciencias Básicas.
2.2 SÍNTESIS DE CONTENIDO:
Electrostática: Fuerza eléctrica, campo eléctrico y potencial eléctrico. Distribución de
cargas discretas y continuas. Ley de Gauss. a ecuación de Poisson y Laplace. El
dipolo eléctrico. Condensadores y dieléctricos. Resistencia. Ley de Ohm. Circuitos
eléctricos de Corriente Continua.. Circuito R-C. Campo magnético. Ley de Biot y
Savart. Ley de Ampere. Ley de Faraday y de Lenz. Inductancia propia y mutua.
Circuito R- L. Circuitos de corriente alterna y fasores. Circuitos R-L-C. Ecuaciones de
Maxwell del electromagnetismo. Ondas electromagnéticas.
III. OBJETIVOS:
3.1 GENERALES:
Describir física y matemáticamente los fenómenos electromagnéticos, desde el
punto de vista clásico
Resolver problemas de electricidad y magnetismo, que estén relacionados con
formas geométricas definidas de los cuerpos portadores de carga y/o corriente
eléctrica.
3.2 ESPECÍFICOS:
Al finalizar el dictado de la asignatura de Física III, el estudiante será capaz de:
Calcular la fuerza de interacción de las partículas y cuerpos cargados. Tanto en
el vacío como en otros medios materiales.
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Calcular y definir los elementos eléctricos como: La resistencia, capacidad e
inductancia.
Calcular y definir la diferencia de potencial entre dos puntos y la intensidad de
corriente eléctrica.
Analizar cualquier circuito eléctrico de corriente continua y alterna. Aplicando
correctamente las leyes que las gobiernan. Así como interpretar físicamente sus
efectos.
Analizar la acción del campo magnético en un medio.
Entender la naturaleza de las ondas electromagnéticas y su propagación.
IV. PROGRAMA ANALÍTICO CALENDARIZADO
CAPITULO I: CARGA ELÉCTRICA, LEY DE COULOMB
Semana 1
Objetivo.- Aplicar la ley de Coulomb para cargas discretas y continúas.
1.1 Operadores vectoriales en coordenadas rectangulares, cilíndricas y esféricas para el
electromagnetismo: Gradiente, divergencia, rotacional, laplaciano, Teorema de la
divergencia y teorema de Stokes.
1.2 Carga eléctrica. Distribución de cargas (discretas y continuas). Unidades
1.3 Ley de la conservación de la carga.
1.4 Ley de Coulomb para distribuciones de carga (discretas y continuas). Principio de
superposición. Problemas.
CAPITULO II: CAMPO ELÉCTRICO
Semana 2
Objetivo.- Estudiar el campo eléctrico para distribuciones continuas y discretas
2.1 Intensidad de campo eléctrico. Unidades.
2.2 Campo eléctrico debido a distribuciones discretas y continuas de carga.
2.3 Campo eléctrico en conductores. Problemas.
CAPITULO III: LEY DE GAUSS PARA EL CAMPO ELÉCTRICO
Semana 3
Objetivo.- Aplicar la ley de Gauss para obtener el campo eléctrico
3.1 Concepto de líneas de fuerza.
3.2 Angulo solido, densidad de flujo eléctrico, flujo eléctrico y ley de Gauss.
3.3 Aplicaciones de la Ley de Gauss. Problemas.
CAPITULO IV: POTENCIAL ELÉCTRICO
Semana 4
Objetivo.- Estudiar el potencial eléctrico y la energía potencial eléctrica de un sistema de
cargas.
4.1 Trabajo y potencial eléctrico.
4.2 Diferencia de potencial entre dos puntos.
4.3 Energía potencial electrostática de un sistema de cuerpos cargados.
4.4 Relación entre potencial eléctrico y campo eléctrico. Ecuación de Maxwell para campos
eléctricos estáticos.
4.5 Campo eléctrico y potencial eléctrico de un dipolo eléctrico.
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4.6 Ecuación de Poisson y Laplace. Solución de la ecuación unidimensional. Problemas.
CAPITULO V: CAPACITANCIA ELÉCTRICA
Semana 5
Objetivo.- Estudiar la capacidad y energía almacenada en los condensadores
5.1
Concepto de capacidad eléctrica. Unidades.
5.2
Condensadores. Asociación de condensadores.
5.3
Energía almacenada en los condensadores.
5.4
Fuerzas entre las placas de un condensador. Problemas
CAPITULO VI: CORRIENTE ELÉCTRICA CONTINUA
Semana 6
Objetivo.- Estudiar el circuito eléctrico y sus elementos y aplicar la Ley de Ohm.
6.1
Circuito eléctrico: Elementos activos y pasivos.
6.2
Potencial, intensidad y densidad de corriente.
6.3
Ley de Ohm. Ley de Joule.
6.4
Circuitos resistivos en serie, en paralelo y mixtos. Circuito R-C. Problemas
PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA
CAPITULO VI: ANÁLISIS DE CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA
Semana 7
Objetivo.-Aplicar los las leyes y teoremas básicos en el análisis de los circuitos eléctricos.
7.1
Circuitos equivalentes. Leyes de Kirchhoff.
7.2
Teoremas de Thévenin y Norton.
7.3
Teorema de la transferencia de la máxima potencia.
7.4
Puente de Wheatstone. Amperímetro. Voltímetro. Problemas.
Semana 8
EXAMEN PARCIAL
CAPITULO VIII: CAMPO MAGNÉTICO
Semana 9
Objetivo.- Estudiar la ley de Biot y Savart, ley de Gauss y la ley de Ampere para el
magnetismo.
8.1
Intensidad de campo magnético. Líneas de inducción magnética. Flujo magnético.
Unidades
8.2
Ley de Biot y Savart para distribuciones: Líneas, superficiales y volumétricas de
corriente.
8.3
Ley de Gauss para el magnetismo.
8.4
Ley de Ampere. Problemas y aplicaciones. Problemas.
Semana 10
Objetivo.- Estudiar la fuerza magnética, el dipolo eléctrico y el Efecto Hall
9.1
Fuerza magnética sobre una corriente eléctrica.
9.2
Fuerza de Lorentz.
9.3
Dipolo magnético. Torque sobre una espira con corriente.
9.4
Espectrómetro de masas. El ciclotrón. El efecto Hall.
9.5
Bombas electromagnéticas. Problemas.
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CAPITULO IX: INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Semana 11
Objetivo.- Estudiar la ley de Faraday y la ley de Lenz
11.1 Ley de inducción electromagnética. Ley de Faraday para circuitos fijos y móviles.
11.2 Ley de Lenz. Autoinducción. Inductancia mutua.
11.3 Corriente de torbellino. Aplicaciones. Problemas.
SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA
Semana 12
Objetivo.- Estudiar los principios físicos de los generadores y motores. Estudiar la
inductancia y la autoinductancia.
12.1 Generadores y motores.
12.2 Circuito R-L.
12.3 Circuito L-C
12.4 Energía magnética. Problemas.
CAPITULO X: CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA
Semana 13
Objetivo.- Estudiar y analizar los circuitos R-L-C en corriente alterna
13.1 Circuito R-L.
13.2 Circuito R-C.
13.3 Circuito R-L-C en serie y paralelo. Resonancia. Problemas.
13.4 Transformadores y Fasores
13.5 El instructor hará una exposición sobre el tema y el alumno presentará un comentario.
CAPITULO XI: ECUACIONES DE MAXWELL Y ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
Semana 14
Objetivo.-Estudiar y Aplicar las ecuaciones de Maxwell en el electromagnetismo
14.1 Corriente de desplazamiento de Maxwell.
14.2 Ecuaciones de Maxwell.
14.3 Ecuaciones de onda para las ondas electromagnéticas.
Semana 15
Objetivo.- Aplicar el vector Poyting en radiación electromagnética
15.1 Vector de Poyting: Ondas electromagnéticas. Problemas.
TERCERA PRÁCTICA CALIFICADA
Semana 16.- EXAMEN FINAL
Semana 17
EXAMEN SUSTITUTORIO
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EXAMEN APLAZADO
V. EVALUACIÓN
Examen Parcial, EP
Examen Final, EF
Examen Sustitutorio ES, (único e integral, reemplaza a EP ó EF)
Promedio de Practicas y Trabajos prácticos (Monografías y visitas de estudio), PP
NOTAFINAL
EP EF PP
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VI. METODOLOGÍA:
Exposiciones de clases magistrales utilizando pizarra y medios audiovisuales dentro de la
concepción moderna del proceso ENSEÑANZA-APRENDIZAJE por OBJETIVOS.
La evaluación se basa en la técnica metodología enunciada anteriormente.
VII. BIBLIOGRAFÍA
7.1 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:
* FISBANE, Gsiorowicz - Thorton, Física para Ciencias e Ingeniería Vol. II,
Prentice Hall hispanoamericana S. A. 2009.
* Teoría de campos electromagnéticos. Arturo Talledo. Ediciones UNI 2000
* TIPLER PAUL A. Física. Volumen II, Reverte S. A. 2007.
* MARSHALL,
DUBROFF, SKITEC, Electromagnetismo Conceptos y
aplicaciones, Prentice Hall Hispanoamericana S.A. 2006.
* EVDOKIMOV. F.E. Fundamentos Teóricos de la Electrotecnia. Mir Moscú, 1978.
* POPOVIC BRANCO D, Introductory Engineering Electromagnetic. Addison
Wesley 1971.
* ALONSO FINN Física Volumen II Feisa 1990.
7.2 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA:
* J. A EDMINISTER, M. S. E, Teoria y Problemas de Electromagnetismo, Edit. Mc
Graw-Hill Latinoamericana S.A. 1979
* W. J. DUFFIN, Electricidad y Magnetismo, Ediciones Urmo, 1965
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