Física General: Electricitat i Magnetisme
Codi: 106798 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2504602 Nanociència i Nanotecnologia | FB | 1 | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Nuria del Valle Benedi
- Correu electrònic:
- nuria.delvalle@uab.cat
Idiomes dels grups
Podeu accedir-hi des d'aquest enllaç. Per consultar l'idioma us caldrà introduir el CODI de l'assignatura. Tingueu en compte que la informació és provisional fins a 30 de novembre de 2023.
Equip docent extern a la UAB
- Enric Menéndez Dalmau
Prerequisits
Per tal de cursar aquesta assignatura és molt convenient que l'alumnat tingui assolits els continguts de matemàtiques i de física del batxillerat.
Objectius
1. Descriure la naturalesa vectorial del camp elèctric i la seva relació amb el potencial escalar.
2. Entendre la llei de Gauss, la seva generalitat i relació amb la llei de Coulomb i calcular camps elèctrics
fent servir ambdues lleis.
3. Descriure la naturalesa vectorial d'un camp magnètic estàtic i ser capaç de calcular el camp magnètic
fent servir la llei de Biot i Savart i/o la llei d'Ampère.
4. Relacionar camps elèctrics i magnètics en el domini d'aplicació de la llei de Faraday-Lenz.
5. Entendre el funcionament de dispositius que fan ús de l'electromagnetisme per al seu funcionament,
especialment els diferents tipus de circuits tant en corrent continu com altern.
6. Conéixer les equacions de Maxwell i la naturalesa electromagnètica de la llum.
Resultats d'aprenentatge
- CM01 (Competència) Determinar paràmetres i magnituds associats a la resolució de problemes de l'àmbit de la física general.
- CM02 (Competència) Treballar en equip en el plantejament i l'elaboració de casos d'estudi teoricopràctics de l'àmbit de la física general.
- KM03 (Coneixement) Reconèixer els fonaments i els mètodes de l'electricitat i el magnetisme.
- KM04 (Coneixement) Reconèixer la naturalesa electromagnètica de la llum i la seva relació amb les lleis de Maxwell.
- SM01 (Habilitat) Expressar-se utilitzant correctament el llenguatge científic, les magnituds i les unitats associades als conceptes físics fonamentals.
- SM01 (Habilitat) Expressar-se utilitzant correctament el llenguatge científic, les magnituds i les unitats associades als conceptes físics fonamentals.
- SM02 (Habilitat) Aplicar la teoria, els fonaments i els mètodes de la física general a la resolució de problemes simples i a l'explicació de fenòmens experimentals.
- SM03 (Habilitat) Analitzar i representar adequadament dades i observacions de l'àmbit de la física.
- SM03 (Habilitat) Analitzar i representar adequadament dades i observacions de l'àmbit de la física.
- SM04 (Habilitat) Manipular de forma segura les tècniques, els materials i els instruments bàsics d'un laboratori de física general.
Continguts
CONTINGUTS TEÒRICS
- Electrostàtica: Càrrega elèctrica i llei de Coulomb. Camp elèctric. Distribucions discretes i continues de càrrega. Potencial elèctric. Energia d'una distribució de càrregues. Conductors.
- Magnetostàtica: Corrent elèctric. Llei d'Ohm. Inducció magnètica: llei de Biot i Savart. Força de Lorentz. Llei d'Ampère. Corrent de desplaçament.
- Medis materials: Dipol elèctric i dipol magnètic. Dielèctrics. Polarització. Constant dielèctrica. Material magnètics. Magnetització. Tipus de materials magnètics.
- Camps variables lentament: Força electromotriu. Inducció electromagnètica: llei de Faraday. Inductància mútua i autoinductància. Transformador. Energia magnètica de circuits acoblats. Energia en funció del temps.
- Circuits elèctrics: Circuits RL, RC i RLC.
- Ones electromagnètiques: Equacions de Maxwell. Ones electromagnètiques. Espectre electromagnètic.
PRÀCTIQUES
- Introducció
- Comprovació de la llei de de Coulomb.
- El tester (multímetre) i l’oscil·loscopi. Circuits DC i AC.
Metodologia
Activitats formatives dirigides:
- Desenvolupament de la teoria bàsica: El professorat aportarà els conceptes més rellevants de cada tema,
de forma ordenada, aportant el material escrit necessari així com les indicacions per a complementar l'estudi
amb la bibliografía i altres recursos (preferentment virtuals). Les classes presencials estaran, fonamentalment
encaminades a la resolució de dubtes i a la orientació en l'estudi dels punts més rellevants de l'assignatura.
- Classes de problemes: El professorat explicarà i aportarà el material necessari per al desenvolupament
d'alguns dels problemes tipus de l'assignatura, a banda d'aportar el material i les indicacions necessàries per a
completar l'estudi amb la bibliografia i altres recursos (preferentment virtuals). Les classes presencials es
dedicaran, fonamentalment, a la resolució de dubtes y a l'èmfasi en els punts claus de la resolució dels
problemes.
- Treball pràctic: Durant el curs, es realitzaran diferents pràctiques que es realitzaran als laboratoris de
la facultat.
Activitats formatives supervisades:
- Tutories: Els/les docents de l'assignatura estaran disponibles per a les consultes de l'alumnat que tingui dubtes en
qualsevol contingut del temari de l'assignatura en les hores estipulades.
Activitats formatives autònomes:
- Preparació de classes: L'alumne/a ha de preparar-se amb antelació les classes de teoria, consultant tant el
material disponible en el campus virtual com la bibliografia i els recursos virtuals de referència que s'aniran
indicant.
- Preparació classes pràctiques: L'alumne/a ha de preparar-se amb antelació les classes pràctiques, llegint
atentament les indicacions i realitzant aquelles tasques que s'indiquin en cada fase del curs i que seran
accessibles via campus virtual.
- Resolució de problemes: L'alumne/a ha de resoldre els problemes de la llista que lliurarà el professorat, amb
independència de les classes de problemes que el professorat utilitzarà, majoritàriament, per a resoldre els
dubtes que hagin sorgit i per incidir en els punts claus de la resolució.
- Estudi i preparació d'exàmens: Treball personal de l'alumne/a per tal d'adquirir els conceptes teòrics de
l'assignatura i les habilitats per a la resolució de problemes.
- Preparació dels informes de pràctiques: Per grups, l'alumnat haurà d'elaborar els informes de les diferents pràctiques.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes de problemes | 12 | 0,48 | CM01, CM02, KM03, KM04, SM01, SM02 |
| Classes de teoria | 32 | 1,28 | CM01, CM02, KM03, KM04, SM01, SM02 |
| Pràctiques | 8 | 0,32 | CM01, CM02, KM03, SM01, SM02, SM03, SM04 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories | 10 | 0,4 | CM01, CM02, KM03, KM04, SM01, SM02, SM03, SM04 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Elaboració dels informes de pràctiques | 9 | 0,36 | CM01, CM02, KM03, KM04, SM01, SM02, SM03, SM04 |
| Estudi i preparació dels examens | 27 | 1,08 | CM01, CM02, KM03, KM04, SM01, SM02, SM03 |
| Lectura dels guions de pràctiques | 3 | 0,12 | CM01, CM02, KM03, SM02, SM04 |
| Preparació de les classes magistrals | 16 | 0,64 | CM01, CM02, KM03, KM04, SM02, SM03 |
| Resolució de problemes | 24 | 0,96 | CM01, CM02, KM03, KM04, SM01, SM02, SM03 |
Avaluació
Avaluació continuada:
La nota final de l'assignatura s'obtindrà a partir de les següents proporcions:
- Examen Parcial 1 --> 40%
- Examen Parcial 2 --> 40%
- Informes de pràctiques --> 20%
- Lliurament de problemes --> permetran pujar la nota dels exàmens parcials.
Avaluació única:
L'alumnat que s'aculli a l'avaluació única haurà de fer, el dia en què l'alumnat d'avaluació continuada fan l'examen Parcial 2, dos examens corresponents als 2 examens parcials (amb un pos del 40% cadascun). Aquest mateix dia, en acabar aquest exàmens, haurà de lliurar els informes de les pràctiques (amb un pes del 20%) i la resolució dels problemes de les entregues (voluntàries i que permetran millorar la nota dels exàmens parcials). Pel cas de l'alumnat d'avaluació única, tant els informes com les entregues s'hauran de realitzar de manera individual.
Tant l'alumnat d'avaluació única com continuada superarà l'assignatura si la nota obtinguda a l'aplicar els diferents percentatges és igual o superior a 5.0 (sobre 10). No obstant, per tal d'aplicar aquests percentatges cal que la nota (sobre 10) de cada un dels parcials sigui igual o superior a 3.5 i que s'hagin realitzat totes les pràctiques de laboratori, que són obligatòries per tot l'alumnat. En el cas que en algun o els dos parcials la nota sigui inferior a 3.5, l'estudiant haurà de presentar-se a la recuperacio de la part que tingui suspesa amb nota inferior a 3.5. En totes dues avaluacions el procediment de recuperació serà el mateix, un examen de recuperació pel Parcial 1 i un altre pel Parcial 2. La nota de l'examen de recuperació substituirà la del parcial corresponent. La data específica de la recuperació per cada tipus d'avaluació (única/continuada) serà la prevista per la coordinació de la titulació.
Les pràctiques de laboratori i els problemes entregats no es recuperen.
Normativa UAB: Per participar a la recuperació l'alumnat ha d'haver estat prèviament avaluat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura. Les persones que hagin estat evaluades només d'1/3 o menys del total de l'assignatura es consideraran "No Avaluables".
Normativa UAB: En cas que l'estudiant realitzi qualsevol irregularitat que pugui conduir a una variació significativa de la qualificació d'un acte d'avaluació, es qualificarà amb 0 aquest acte d'avaluació, amb independència del procés disciplinari que s'hi pugui instruir. En cas que es produeixin diverses irregularitats en els actes d'avaluació d'una mateixa assignatura, la qualificació final d'aquesta assignatura serà 0. Es considerarn "irregularitats conduents a una variació significativa de la qualificació" qualsevol plagi (total o parcial), còpia o intent de còpia, deixar-se copiar, etc., en qualsevol de les activitats avaluables.
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Examen Parcial 1 | 40% | 3 | 0,12 | CM01, KM03, KM04, SM01, SM02 |
| Examen Parcial 2 | 40% | 3 | 0,12 | CM01, KM03, KM04, SM01, SM02 |
| Examen Recuperació | Fins al 80% | 3 | 0,12 | CM01, KM03, KM04, SM01, SM02 |
| Informes de pràctiques | 20% | 0 | 0 | CM01, CM02, KM03, KM04, SM01, SM02, SM03, SM04 |
| Lliurament de problemes | 0% (veure detall) | 0 | 0 | CM01, CM02, KM03, KM04, SM01, SM02 |
Bibliografia
*Apunts de classe (disponibles al Campus Virtual).
*P. A. Tipler, G. Mosca, Physics: for scientists and engineers. W. H. Freeman Company. 6a edició (2008).
*M. Alonso, E.J. Finn. Física. Addison-Wesley Iberoamericana. (1995)
*F. W. Sears, M. W. Zemansky, H. D. Young, R. A. Freedman. Física Universitaria. Addison-Wesley. 12a edició (2009).
*R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands, The Feynman lectures on physics. Addison-Wesley. 6à impressió (1977).
*R. A. Serway, Física para ciencias e ingenierías. International Thompson. 6a edició (2005).
*R. K. Wangsness, Campos electromagnéticos. Ed. Limusa (1983).
Programari
No es necessita cap programari específic.