Física Básica
Código: 102707 Créditos ECTS: 9| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500895 Ingeniería Electrónica de Telecomunicación | FB | 1 | 2 |
| 2500898 Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación | FB | 1 | 2 |
Contacto
- Nombre:
- Angel Lizana Tutusaus
- Correo electrónico:
- Angel.Lizana@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- catalán (cat)
- Algún grupo íntegramente en inglés:
- No
- Algún grupo íntegramente en catalán:
- Sí
- Algún grupo íntegramente en español:
- Sí
Otras observaciones sobre los idiomas
Las clases de teoria de los grupos 31 y 33 se harán en catalán y las del grupo 35 en español.Equipo docente
- Josep Gutiérrez Martínez
- Angel Lizana Tutusaus
Prerequisitos
Es muy recomendable que el alumno:
- Conozca las operaciones básicas con vectores: suma, resta, producto escalar y producto vectorial.
- Pueda hacer derivadas de funciones de una variable.
- Sepa integrar funciones de una variable con la ayuda de una tabla de integrales.
- Tenga nociones de integrales de línea, superficie y volumen, y derivadas parciales.
Objetivos y contextualización
Un conocimiento básico del campo electromagnético. Desde la electrostática y magnetostàtica (en el vacío y en materiales) a las ecuaciones de Maxwell, pasando por la inducción electromagnética.
Se dan varias soluciones de las ecuaciones de Maxwell, entre ellas las ondas electromagnéticas.
Breve introducción al movimiento ondulatorio, la mecánica y la termodinámica.
Competencias
- Ingeniería Electrónica de Telecomunicación
- Aprender nuevos métodos y tecnologías en base a sus conocimientos básicos y tecnológicos, con gran versatilidad de adaptación a nuevas situaciones.
- Hábitos de pensamiento
- Hábitos de trabajo personal
- Resolver problemas con iniciativa y creatividad. Tomar decisiones. Comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas, comprendiendo la responsabilidad ética y profesional de la actividad del ingeniero técnico de telecomunicación.
- Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación
- Aprender nuevos métodos y tecnologías en base a sus conocimientos básicos y tecnológicos, con gran versatilidad de adaptación a nuevas situaciones.
- Hábitos de pensamiento
- Hábitos de trabajo personal
- Resolver problemas con iniciativa y creatividad. Tomar decisiones. Comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas, comprendiendo la responsabilidad ética y profesional de la actividad del ingeniero técnico de telecomunicación.
Resultados de aprendizaje
- Aplicar los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo para la resolución de problemas propios de la ingeniería
- Definir los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo.
- Desarrollar el pensamiento científico.
- Desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.
- Desarrollar la capacidad de análisis y de síntesis.
- Gestionar el tiempo y los recursos disponibles
- Gestionar el tiempo y los recursos disponibles. Trabajar de forma organizada.
- Prevenir y solucionar problemas
- Prevenir y solucionar problemas.
- Trabajar de forma autónoma.
Contenido
1. Análisis vectorial
Álgebra vectorial.- Gradiente.- Divergencia.- Teorema de la divergencia.- Rotacional.- Teorema de Stokes.-
Teorema de Helmholtz.- Otros sistemas de coordenadas.
2. Electrostática
Carga eléctrica y ley de Coulomb.- Campo eléctrico.- Ecuaciones del campo eléctrico.- Potencial eléctrico.-
Ecuaciones de Poisson y Laplace.- Conductores.- Energía de una distribución de cargas.
3. Magnetostática
Corriente eléctrica y ley de Ohm.- Ecuación de continuidad.- Inducción magnética: ley de Biot y Savart.- Fuerza entre
circuitos.- Fuerza de Lorentz.- Rotacional de B: teorema de Ampère.- Divergencia de B.- Potencial vector.
4. Medios dieléctricos
Desarrollo multipolar.- Dipolo eléctrico y dipolo magnético.- Campo creado por un dieléctrico.- Vector
Desplazamiento D.- Constante dieléctrica.- Campo creado por un material magnético.- Intensidad magnética H.- Tipos
de materiales magnéticos.
5. Campos variables lentamente
Fuerza electromotriz.- Ley de Faraday.- Aplicaciones.- Expresión diferencial.- Inductancia mutua y
autoinductancia.- Transformador.- Energía magnética de circuitos acoplados.- Energía en función del campo.
6. Campos electromagnéticos
Corriente de desplazamiento.- Ecuaciones de Maxwell.- Condiciones contorno.- Potencial escalar y potencial
vector.- Teorema de Poynting.- Radiación electromagnética.
7. Ondas
Propiedades de las ondas.- Ecuación de onda.- Superposición de ondas.- Ondas electromagnéticas en un dieléctrico.-
Ondas electromagnéticas en un conductor.- Ondas guiadas.- Espectro electromagnético.
8. Fundamentos de Mecánica y Termodinámica
Leyes de Newton.- Energía cinética y potencial.- Rotación de un cuerpo rígido.- Oscilador armónico.- Temperatura y
calor.- Transferencia de calor.- Propiedades térmicas de la materia.
Metodología
Clases de teoría para facilitar el aprendizaje de los conceptos básicos del temario que se pueden encontrar desarrollados en la bibliografía.
Clases de problemas para resolver ejercicios y problemas relacionados con la materia expuesta en las clases magistrales.
Tutorías para resolver las dudas concretas que surgen en el estudio individual de la materia y en el aprendizaje de las competencias específicas de la materia así como en las competencias transversales.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases de problemas | 30 | 1,2 | 1, 5, 7, 9, 10 |
| Clases teóricas | 45 | 1,8 | 1, 2, 3, 5 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Ejercicios y resolución de problemas | 67 | 2,68 | 1, 3, 4, 5, 7, 9, 10 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Trabajo individual de los conceptos teóricos | 70 | 2,8 | 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10 |
Evaluación
Exámenes, individuales escritos, sobre cuestiones de teoría y problemas, de unos 45 min. de duración, serán después de los capítulos 1, 2, 3, 4-5, 6-7 (máximo 10 puntos).
La puntuación de cada una de las cinco pruebas será: prueba 1 (1 punto); prueba 2 (1,5 puntos); prueba 3 (1,5 puntos); prueba 4-5 (3 puntos), y prueba 6-7 (3 puntos).
Si por causas excepcionales y debidamente justificadas con documentos, alguien no puede presentarse a una actividad programada, la podrá hacer el día del examen de recuperación. Los documentos, que justifiquen la ausencia en la prueba, deben presentarse lo antes posible.
Un trabajo a entregar, escogido de una lista (máximo 1 punto).
Se sumarán todas las puntuaciones, P, sin ningún requisito de nota mínima. Para aprobar hay que tener una puntuación igual o superior a 5.
Si P es más pequeño o igual que 9, la nota final será P; si P es mayor que 9, la nota definitiva será P- (P-9) / 2.
Las fechas de las actividades de evaluación se darán el primer día de clase de la asignatura y se harán públicas a través del Campus Virtual.
c) Proceso de recuperación
Habrá un examen de síntesis escrito, de toda la asignatura con un máximo de 10 puntos, el día que fije la Escuela de Ingeniería.
El estudiante puede presentarse a la recuperación siempre que se haya presentado a un conjunto de actividades que representen al menos dos terceras partes de la calificación total de la asignatura. De estos, se podrán presentar en la recuperación aquellos estudiantes que tengan en los exámenes escritos una puntuación superior a 2.
Para cada actividad de evaluación, se indicará un lugar, fecha y hora de revisión en la que el estudiante podrá revisar la actividad con el profesor. En este contexto, se podrán hacer reclamaciones sobre la nota de la actividad, que serán evaluadas por el profesorado responsable de la asignatura. Si el estudiante no se presenta en esta revisión, no se revisará posteriormente esta actividad.
e) Calificaciones especiales
Quien sólo se presente a 3 o menos pruebas de evaluación continua, y no se presente al examen de recuperación, tendrá una calificación final de "No Evaluable".
Matrículas de honor.
La normativa de la UAB indica que las MH sólo se podrán conceder a estudiantes que hayan obtenido una calificación final igual o superior a 9,0. Se puede otorgar hasta un 5% de MH del total de estudiantes matriculados. Con esta normativa, el profesorado de la asignatura otorgará la calificación de matrícula de honor en función de las pruebas de evaluación y de la participación en clase de los alumnos candidatos.
Sin perjuicio de otras medidas disciplinarias que se estimen oportunas, se calificarán con un cero las irregularidades cometidas por el estudiante que puedan conducir a una variación de la calificación de un acto de evaluación. Por lo tanto, la copia, el plagio, el engaño, dejar copiar, etc. en cualquiera de las actividades de evaluación implicará suspenderla con un cero. Las actividades de evaluación calificadas de esta forma y por este procedimiento no serán recuperables, por tanto, a la máxima puntuación del examen de recuperación (10 puntos) se restará la máxima puntuación de la prueba no recuperable.
g) Evaluación de los estudiantes repetidores
A partir de la segunda matrícula, para presentarse al examen de recuperación no será necesaria una puntuación mínima de 2 puntos, ni haberse presentado a un mínimo de pruebas de evaluación continua.
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Entrega de trabajos | 1 punto | 5 | 0,2 | 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
| Pruebas escritas individuales | 10 puntos | 5 | 0,2 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
| examen de recuperación | 10 puntos | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
Bibliografía
Llibros de teoria:
- J. Costa Quintana y F. López Aguilar, Interacción electromagnética. Teoría clásica, (Reverté 2007). ISBN: 978-84-291-3058-4.
- D.J. Griffiths, Introduction to Electrodynamics, Fourth Edition, (Cambridge, 2017). ISBN: 978-1-108-42041-9.
- P. Lorrain y D.R. Corson, Campos y Ondas Electromagnéticos, (Selecciones Científicas, 1990). ISBN: 84-85021-29-0.
- J. R. Reitz, F. J. Milford, y R. W. Christy, Fundamentos de la Teoría Electromagnética, (Addison-Wesley Iberoamericana, 1996). ISBN: 0-201-62592-X.
- P.A Tipler y G. Mosca, Física para la ciencia y tecnología. 6 Edición, (Reverté, 2010).ISBN: a 978-84-291-4428-4)
- R. K. Wangsness, Electromagnetic fields, (John Wiley & Sons, 1986, 2nd edition) ISBN: 0-471-81186-6; Campos electromagnéticos, (Limusa, 1989). ISBN: 968-18-1316-2.
- H.D. Young y R.A. Freedman, Física Universitaria, Vol. 1, 12a Edición, (Addison Wesley-Pearson Educación, 2009) ISBN: 978-607-442-288-7.
Llibros de problemas:
- E. Benito; Problemas de campos electromagnéticos, (AC, 1984); ISBN: 84-7288-007-9.
- J.A. Edminister; Electromagnetismo, (McGraw-Hill, 1992); ISBN: 970-10-0256-3.
- F. Gascón Latasa et al., Electricidad y Magnetismo, (Pearson, 2004); ISBN: 84-205-4214-8.
- J.M. De Juana Sardón y M.A. Herrero García, Electromagnetismo, (Paraninfo 1993); ISBN: 84-283-1992-8.
- E. López Pérez y F. Núñez Cubero, 100 problemas de electromagnetismo, (Alianza Editorial, 1997); ISBN: 84-206-8635-2.
Software
uso ocasional de applets docentes programadas en Mathematica