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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS BASICAS,
HUMANIDADES Y CURSOS COMPLEMENTARIOS
SILABO P.A. 2012-I
1.
INFORMACION GENERAL
Nombre del curso
:
Código del curso
:
Especialidad
:
Condición
:
Ciclo de estudios
:
Pre-requisitos
:
Número de créditos
:
Total de horas semestrales:
Total de horas por semana:
Teoría
:
Practica
:
Laboratorio
:
Duración
:
Sistema de evaluación
:
Subsistema de evaluación
Profesor de teoría
:
Profesor de práctica
:
2.
Física III
MB-226
Todas
Obligatorio
Tercero
MB-224
05
98
07
04/semana
03/quincena
03/quincena
17 semanas
F
:José Venegas., Eduardo Caballero
José Venegas., Javier Chávez, Alex
Caballero, José Pachas
SUMILLA
1. Ley de Coulomb, 2. Campo eléctrico y ley de gauss, 3. Potencial eléctrico y
energía electrostática, 4. Condensadores y dieléctricos, 5. Corriente eléctrica,
6. Campo magnético, 7. Corriente alterna.
3.
OBJETIVO
Al finalizar el curso los alumnos serán capaces de reconocer y explicar los
fenómenos físicos relacionados con la electricidad y el magnetismo, aplicando
los principios y leyes del electromagnetismo. Asimismo, serán capaces de
medir magnitudes físicas, y resolverán problemas e interpretarán sus
soluciones.
4.
PROGRAMA
SEMANA N° 01
CAPITULO I: INTRODUCCION Y LEY DE COULOMB
1.1 Breve reseña histórica sobre la electricidad. Interacción eléctrica. Carga
eléctrica. Propiedades: Conservación, cuantización. Formas de
electrización: Frotación e inducción. El electroscopio.
1.2 Concepto de tierra. Conductores y aisladores.
1.3
1.4
Ley de Coulomb. Unidades en el Sistema Internacional (S.I.). Alcance.
Balanza de torsión de Cavendish.
Principio de superposición. Ley de Coulomb para distribuciones
“continuas” de carga. Problemas.
SEMANA N° 02
CAPITULO II: CAMPO ELECTRICO Y LEY DE GAUSS
2.1 Concepto de campo eléctrico. Intensidad del campo eléctrico. Unidades
en el SI. Principio de superposición. Intensidad del campo eléctrico de una
distribución discreta y continua de cargas. Aplicaciones: Cálculo de la
intensidad del campo eléctrico para un alambre rectilineo, anillo, disco,
lámina plana infinita, cilindro.
2.2 Líneas de fuerza. Características. Densidad del número de líneas de
fuerza.
2.3 Dipolo eléctrico. Momento dipolar eléctrico. Torque sobre un dipolo.
Energía de un dipolo eléctrico.
SEMANA N° 03
2.4 Angulo sólido. Propiedades.
2.5 Flujo del campo eléctrico. Propiedades.
2.6 Ley de Gauss. Aplicaciones: Cálculo de la intensidad del campo eléctrico
de un alambre infinito, lámina no conductora infinita, cascarón esférico,
esfera, cilindro. Modelos nucleares de Thompson y Rutherford.
SEMANA N° 04
CAPITULO III: POTENCIAL ELECTRICO Y ENERGIA ELECTROSTATICA
1.1 Potencial eléctrico de una carga puntual fija. Unidades en el SI. Diferencia
de potenciales eléctricos.
1.2 Superficies equipotenciales. Curvas equipotenciales. Características de
las curvas equipotenciales.
1.3 Relación entre la intensidad del campo eléctrico y el potencial eléctrico.
Integral de línea. Gradiente del potencial eléctrico.
SEMANA N° 05
3.4 Principio de superposición del potencial eléctrico. Potencial eléctrico de
una distribución discreta y continua de cargas. Aplicaciones: Cálculo del
potencial eléctrico de un alambre infinito, anillo, disco y esfera.
3.5 Energía potencial electrostática de una carga puntual, y de distribuciones
discreta y “continua” de cargas.
3.6 Propiedades de los cuerpos conductores.
3.7 Aplicaciones de la electrostática: Xerografía, Impresora Laser, Impresora
a chorro de tinta, Separador electrostático de partículas.
SEMANA N° 06
CAPITULO IV: CONDENSADORES Y DIELECTRICOS
4.1 Condensador. Capacidad eléctrica. Unidades en el SI. Aplicaciones:
Cálculo de la capacidad eléctrica de un condensador plano, esférico y
cilíndrico.
4.2 Asociación de condensadores: En serie y paralelo.
4.3
Energía y densidad de energía de un condensador. Fuerza entre
armaduras de un condensador con carga constante y con diferencia de
potencial constante.
SEMANA N° 07
4.4 Dieléctricos. Tipos.
4.5 Capacidad eléctrica de condensadores con dieléctrico.
4.6 Polarización. Vector polarización
4.7 Ley de Gauss en dieléctricos. Vector desplazamiento.
4.8 Energía y densidad de energía de un condensador con dieléctrico.
SEMANA N° 08 EXAMEN PARCIAL
SEMANA N° 09
CAPITULO V: CORRIENTE ELECTRICA
5.1 Concepto de corriente eléctrica. Intensidad de corriente eléctrica.
Unidades en el S.I. Tipos de corriente eléctrica.
5.2 Vector densidad de corriente eléctrica. Propiedades. Conservación de la
carga eléctrica. Primera regla de Kirchhoff.
5.3 Ley de Ohm microscópica. Conductividad. Resistividad.
5.4 Ley de Ohm macroscópica. Resistencia eléctrica. Variación de la
resistividad con la temperatura.
5.5 Fuerza electromotriz. Propiedades. Pilas. Baterías. Segunda regla de
Kirchhoff.
SEMANA N° 10
5.6 Asociación de resistencias en serie y paralelo. Transformación estrellatriángulo. Puente de Wheatstone.
5.7 Potencia eléctrica. Ley de Joule.
5.8 Amperímetro. Voltímetro. Galvanómetro.
5.9 Redes eléctricas. Intercambio de energía en un circuito. Resolución de
una red por el método de las corrientes de malla. Seguridad eléctrica.
5.10 Circuitos R-C. Carga y descarga. Ejemplos de aplicación. Problemas.
SEMANA N° 11
CAPITULO VI: CAMPO MAGNETICO
6.1 Breve reseña histórica del magnetismo. Imanes. Tipos.
6.2 Campo magnético. Inducción magnética. Líneas de fuerza.
Geomagnetismo.
6.3 Relación de Lorentz. Unidades en el S.I. Movimiento de una partícula
cargada en un campo magnético. Aplicaciones: Ciclotrón. Experimento de
Thompson. Espectrómetro de masas. Efecto Hall.
6.4 Fuerza magnética sobre alambres con corriente. Balanza de corrientes.
SEMANA N° 12
6.5 Fuerza y torque magnéticos sobre una espira rectangular. Galvanómetro
de D’Arsonval. Motor eléctrico de corriente continua.
6.6 Dipolo magnético. Torque sobre un dipolo. Energía de un dipolo en un
campo magnético.
6.7
6.8
Ley de Biot-Savart. Propiedades de la inducción magnética. Ley de
Ampere. Aplicaciones: Cálculo de la inducción magnética alrededor de un
alambre rectilíneo infinito, espira circular, solenoide, toroide con corriente.
Fuerza entre dos conductores paralelos. Experiencias de Oersted.
SEMANA N° 13
6.9 Flujo de la inducción magnética. Unidades en el S.I. Ley de la inducción
electromagnética de Faraday. Inducción por variación de la corriente
primaria, por movimiento relativo del circuito primario y del circuito
secundario. Generador de corriente alterna. Ejemplos de aplicación.
6.10 Ley de Lenz. Corrientes de Foucault.
6.11 Autoinducción. Autoinductancia. Unidades en el S.I. Cálculo de la
autoinductancia de un solenoide y un toroide.
SEMANA N° 14
6.12 Energía y densidad de energía magnética.
6.13 Asociación de inductores: en serie y paralelo. Circuitos R-L. Bobina de
encendido.
6.14 Inducción mutua. Bobinas de inducción. Transformadores. Coeficiente de
acoplamiento.
6.15 Materiales magnéticos. Magnetización. Vector magnetización. Intensidad
del campo magnético. Problemas. Diamagnetismo. Teoria de Larmor.
Paramagnetismo. Ferromagnetismo. Histéresis magnética. Imanes
permanentes.
SEMANA N° 15
CAPITULO VII: CORRIENTE ALTERNA
7.1 Generación. Circuitos: resistivo, capacitivo, inductivo. Valor medio y
eficaz. Factor de forma. Potencia instantánea. Potencia media. Potencia
activa. Factor de potencia.
7.2 Representación fasorial de magnitudes alternas. Circuitos: resistivo,
capacitivo,
inductivo.
Impedancia.
Admitancia.
Conductancia.
Susceptancia. Resonancia.
7.3 Potencia aparente, activa y reactiva. Factor de potencia. Corrección del
factor de potencia.
7.4 Resolución de circuitos mediante el método de las corrientes de malla.
SEMANA N° 16 EXAMEN FINAL
SEMANA N° 17 EXAMEN DE SUBSANACION
5.
ESTRATEGIAS DIDACTICAS
Dictado de clases en aula, prácticas dirigidas y prácticas de laboratorio en
gabinete. Uso del método de análisis inductivo.
6.
MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDACTICOS
Uso de textos, separatas de preguntas y problemas y guía de
laboratorio. Uso de pizarra, de retroproyector de transparencias, de
proyector multimedia.
7.
EVALUACIÓN
El curso se evaluará de acuerdo al sistema “ F ”
Examen parcial (E.P.)
peso 1
Examen final (E.F.)
peso 2
Promedio de prácticas (P.P.)
peso 1
N .C. 
1 P. P.  1 E. P.  2 E. F .
4
N.C. : Nota del curso.
8.
BIBLIOGRAFIA DE TEXTO
1.
2.
3
4
5
Sears, Zemansky, Young, Freedman. “Física Universitaria”, Volumen 2,
Onceava edición. Addison, Wesley, Longman. 1999.
Raymond A. Serway. Física, Tomo I, tercera edición, Mc Graw Hill
Interamericana de México S.A. de C.V. México.
McKelvey, “Física para Ciencias e Ingeniería”, Tomo II, Editorial Harla
S.A. de C.V., México, 1981.
Halliday D., Resnick R., “Física”, Volúmen II, 1993.
Tipler P., “Física”, Volumen II.
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
1. Saveliev, “Física General”, Tomo II, Editorial Mir.
2 Frish y Timoreva, “Física General”, Tomo III, Editorial Mir, 1973.
3 Alonso M, Finn, “Física: Campos y Ondas”, Volúmen II, Addiison-Wesley
Iberoamericana S.A., 1987.
4 Berkeley “Physics Course”, Volumen II, Editorial Reverte S.A.,
5 Tarasov L., Tarasova A., “Preguntas y problemas de Física”, Editorial Mir,
Moscú, 1984.
6 Boylestad R., “Introducción al análisis de circuitos”, Pearson Educación
de México S.A., 2004.
7. Edminister J., “Circuitos eléctricos”, Colección Schaum, 1986.
Lima, marzo de 2012.