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Ciclo Inicial Optativo Regional Norte (Opción ciencia y tecnología) Curso de Introducción al Electromagnetismo Inicio: Segundo semestre Duración: 27 horas: 18 de teórico y 9 de práctico. 1. Objetivos • Comprender las nociones básicas de la teoría del electromagnetismo. • Conocer y aplicar modelos matemáticos para resolución de problemas. • Desarrollar habilidades para plantear y resolver problemas y sus aplicaciones. • Proporcionar al alumno herramientas que le permitan posteriormente comprender el principio de funcionamiento de diferentes equipos y su metodología, los cuales serán introducidos posteriormente en asignaturas específicas. 2. Destinatarios El curso está destinado a alumnos que se encuentren cursando el Ciclo Inicial Optativo y los inscriptos en la Licenciatura en Ciencias Hídricas Aplicadas. 3. Requisitos Tener aprobado los siguientes cursos: (los exámenes pueden estar pendientes) • Calculo I ó Matemática 1 • Física I 4. Metodología de enseñanza Para el dictado de las clases se utilizaran todos los medios que se dispongan en la Facultad y los que puedan aportar los docentes y alumnos, entre estos: pizarrón, tizas blancas y de color, transparencias, material impreso (gráficos, diagramas, Guía de Trabajos Prácticos, etc), material bibliográfico, computadoras y sistemas computarizados, etc. Software: Electronic Workbench. Las clases prácticas se desarrollaran sobre la base de los repartidos que suministrarán los docentes para cada unidad, los cuales contendrán una serie de problemas sobre el tema a cubrir. Para orientar al alumno se resolverán en clase algunos de los problemas, interactuando los docentes con los alumnos. Estos últimos tendrán que desarrollar una tarea extra áulica para resolver la totalidad de los problemas planteados en la guía. El curso tendrá 2 hs de clases teóricas y 1 hora de clases prácticas por semana. Las mismas deberán ser complementadas con igual carga horaria domiciliaria. 5. Temario • Nociones de electricidad: carga eléctrica, campo y potencial eléctrico, leyes de Coulomb y Gauss. • Aplicaciones: capacitores y dieléctricos, corrientes y resistencia. Circuitos de corriente continua. • Nociones de magnetismo: campo magnético, leyes de Ampère, ley de Faraday. • Aplicaciones: propiedades magnéticas de la materia, la inductancia, circuitos de corriente alterna. • Propagación de ondas electromagnéticas: ecuaciones de Maxwell, ondas, naturaleza de la luz. 6. Planificación Tema 1 2 CONTENIDOS ACTIVIDADES SEMANA Introducción general. Fuerzas eléctricas. Propiedades de las cargas eléctricas. Ley de Coulomb. Fuerzas eléctricas. Introducción a la materia. Clase teóricopráctica 1ª El campo eléctrico: El campo eléctrico. El campo eléctrico debido a distribuciones de carga. Líneas de campo eléctrico. Ley de Gauss. Flujo eléctrico. La ley de Gauss. Aplicaciones y ejemplos sencillos de la ley de Gauss. Clase teóricopráctica 2ª y 3ª Energía potencial y potencial eléctrico debidos a cargas puntuales. Dipolos eléctricos. Diferencia de potencial en un Clase teóricopráctica 4ª 3 campo eléctrico uniforme y potencial eléctrico. Superficies equipotenciales. Aisladores y conductores. Conductores en equilibrio electrostático. 4 Capacitancia y dieléctricos. Capacidad. Cálculo de la capacitancia. Combinaciones de capacitores. Energía almacenada en un condensador. Capacitores con dieléctricos 5 Corriente continua. Corriente eléctrica. Ecuación de continuidad. Resistencia y ley de Ohm. Fuentes de energía en los circuitos. Potencia en los circuitos eléctricos. Resistencias en serie y en paralelo. Reglas de Kirchhoff. Ejemplos de circuitos. Clase teóricopráctica. Aplicación en software. 6 Circuitos con resistencia y capacidad. Ejemplo de conducción en la tierra. Seguridad eléctrica Aplicación en software. 6ª 7 Campos magnéticos. El campo magnético. Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Fuerza magnética sobre un conductor que conduce corriente. Medidores electromagnéticos de flujo. Dipolos magnéticos. Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético. Clase teóricopráctica 7ª Fuentes de campo magnético. La Ley de Biot-Savart. La fuerza magnética entre dos conductores paralelos. Fuerza de Lorentz. La Ley de Ampére. El campo magnético de un solenoide. Inducción. Ley de Faraday-Lenz Clase teóricopráctica 8ª Propagación de ondas electromagnéticas: ecuaciones de Maxwell, ondas, naturaleza de la luz. Clase teóricopráctica 9ª 8 9 Clase teóricopráctica 5ª 5ª y 6ª 7. Evaluación La evaluación estará dividida en dos partes. Continua o formativa: determinará los logros del aprendizaje en cada una de las semanas en que se ha dividido el programa de estudio. Se evaluará mediante la presentación en tiempo y forma de los ejercicios de entrega (claros y prolijos) propuestos por la cátedra. El cumplimiento de esta evaluación determinará la aprobación del curso. De síntesis: Brindará una idea acabada de los logros obtenidos al final del proceso de enseñanza - aprendizaje, atendiendo los tres aspectos que llevan a una valoración integral (conceptual, procedimental y actitudinal). Se tomará un examen teórico-práctico final obligatorio con preguntas y ejercicios similares a los propuestos como de entrega, seguido de un oral. 8. Bibliografía: Básica: Física, Vol. 2, R. Serway (McGraw Hill, 3ra. edición). Física, Vol. 2, P.A. Tipler, (Reverté, 3ra. edición, ISBN 84-291-4368-8). Complementaria: Física, Vol. 2, D. Halliday, R. Resnick and K. Krane (CECSA, 3era. edición en castellano de la 4ta. edición en inglés, ISBN 96826-1255)