Última actualización: 06/05/2022


Curso Académico: 2022/2023

Física II
(14011)
Titulación: Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática (223)


Coordinador/a: MONGE ALCAZAR, MIGUEL ANGEL

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Física

Tipo: Formación Básica
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:

Rama de Conocimiento: Ingeniería y Arquitectura



Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
- Álgebra Lineal - Cálculo I - Física I
Objetivos
Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de: 1. Tener conocimiento y comprensión de los principios físicos de electricidad y magnetismo. 2. Tener capacidad de aplicar su conocimiento y comprensión para identificar, formular y resolver problemas de electricidad y magnetismo utilizando métodos establecidos. 3. Tener capacidad de diseñar y realizar experimentos de electricidad y magnetismo, de interpretar los datos obtenidos y sacar conclusiones de los mismos. 4. Tener competencias de manejo de equipos de laboratorio para la toma de datos en prácticas de electricidad y magnetismo. 5. Tener capacidad de seleccionar y utilizar herramientas y métodos adecuados para resolver problemas de electricidad y magnetismo . 6. Tener capacidad de combinar la teoría y la práctica para resolver problemas de electricidad y magnetismo.
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
1. Ley de Coulomb. Campo Eléctrico 1.1- Carga eléctrica 1.2- Ley de Coulomb. Sistema de unidades. Principio de superposición 1.3- Campo eléctrico. Concepto. Vector intensidad de campo eléctrico. 1.4 Campo eléctrico de una carga puntual. 1.5 Principio de superposición. Líneas de campo eléctrico. 2. Ley de Gauss 2.1 Distribuciones continuas de carga: Densidades de carga. Campo eléctrico de distribuciones continuas de carga. 2.2 Flujo eléctrico. 2.3 Ley de Gauss. 2.4 Aplicación de la ley de Gauss al cálculo de campos eléctricos. 3. Potencial Eléctrico 3.1 Trabajo realizado para mover una carga en un campo eléctrico. 3.2 Diferencia de potencial. Potencial eléctrico. 3.3 Potencial debido a distintas distribuciones de carga. 3.4 Relación campo eléctrico - potencial. Superficies equipotenciales. 3.5 Energía potencial electrostática de una carga en un campo eléctrico 4. Conductores 4.1 Conductores y aislantes, interpretación microscópica. Conductores en equilibrio electrostático 4.2 Propiedades de conductores en equilibrio electrostático: Campo y potencial en el interior. 4.3 Distribución de carga. Campo y potencial en la superficie 4.4 Campo electrostático en cavidades conductoras. Apantallamiento electrostático 5. Dieléctricos. Condensadores y Energía del campo eléctrico 5.1 Definición de condensador 5.2 Capacidad de un condensador. Cálculo de capacidades 5.3 Asociación de condensadores 5.4 Condensadores con dieléctrico. Constante dieléctrica 5.5 Teoría microscópica de dieléctricos. Dipolo eléctrico. Polarización. Desplazamiento eléctrico. 5.6 Campo de ruptura. Energía almacenada en un condensador. 5.7 Energía almacenada en el campo eléctrico. 6. Corriente Eléctrica 6.1 Corriente eléctrica. Intensidad y densidad de corriente 6.2 Ley de Ohm. Resistencia. Conductividad y resistividad eléctrica 6.3 Ley de Joule. Potencia disipada en un conductor. 6.4 Fuerza electromotriz. Circuitos RC. Carga y descarga de un condensador. 7. Fuerzas Magnéticas y Campos Magnéticos 7.1 Definición de campo magnético. Fuerza de Lorentz sobre una partícula cargada. 7.2 Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético. Aplicaciones: selector de velocidades, espectrómetro de masa. 7.3 Elemento de corriente. Fuerza magnética sobre corrientes. 7.4 Momentos de fuerza sobre espiras de corriente e imanes. Momento magnético. 8. Fuentes del Campo Magnético y magnetismo en la materia 8.1 Corrientes eléctricas como fuentes de campo magnético. Ley de Biot y Savart 8.2 Fuerzas entre corrientes. Aplicación al caso de dos hilos conductores paralelos 8.3 Flujo magnético 8.4 Ley de Ampere. Aplicación al cálculo del campo magnético debido a distribuciones de corriente sencillas 8.5 Magnetismo en la materia: inducción magnética, intensidad del campo magnético e imanación. Permeabilidad y susceptibilidad magnética. Materiales Magnéticos 9. Ley de Inducción de Faraday 9.1 Ley de inducción de Faraday. Ley de Lenz 9.2 Ejemplos: fem de movimiento y por variación temporal de B 9.3 Autoinductancia e inductancia mutua. Energía almacenada en un Solenoide 9.4 Energía almacenada en el campo magnético. 10. Oscilaciones eléctricas. Ecuaciones de Maxwell: Ondas electromagnéticas. 10.1 Circuitos LC y LCR en serie. Oscilaciones libres y amortiguadas 10.2 Circuito LCR en serie conectado a una fem alterna: oscilaciones forzadas. Impedancia y resonancia del circuito. 10.3 Movimiento ondulatorio. Ecuación de ondas. Ondas armónicas. Ecuación de la onda en una dimensión. 10.4 Corriente de desplazamiento. Ley de Gauss del Magnetismo: Ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnéticas. Energía que transporta la onda electromagnética.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
- Clases teóricas magistrales, y trabajo personal del alumno; orientados a la adquisición de conocimientos teóricos. - El formato docente será: 1) Clases magistrales (grupos agregados) on-line. Mediante Video-Conferencia usando preferencialmente BlackBoard Collaborate o Google Meet. 2) Grupos reducidos: Presenciales. - Sesiones prácticas de laboratorio de asistencia obligatoria, clases de problemas en grupos reducidos con interacción directa y activa entre alumnos y profesor, tutorías y trabajo personal del alumno; orientados a la adquisición de habilidades prácticas relacionadas con el programa de la asignatura. - El régimen de tutorías se ajustará al reglamento de la universidad.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • LEA SM. & BURKE JR.. Física: La Naturaleza de las Cosas volumen 1 y 2. Praraninfo, Thomson Learning. 2001..
  • Raymond A. Serway, John W. Jewett. Physics for Scientists and Engineers. 6th Edition Ed. Brooks Cole, ISBN: 0534408427, ISBN-13: 9780534408428. 2003
  • SEARS, ZEMANSKY, YOUNG & FRIEDMAN,. Física Universitaria, vol. 1-2, 9ª edición,. Ed. Addison-Wesley, 1999..
  • SERWAY, RA & JEWETT, JW.. Física, Volumen 1 -2.. 3ª edición Ed Thomson 2003..
  • TIPLER, PA & MOSCA, G.. FISICA, Volumen 1 - 2. 5ª edición. Ed Reverté 2005..
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
Bibliografía complementaria
  • BURBANO S. BURBANO E. Y GARCIA C.. Problemas de Física.. Ed. Mira..
  • GASCÓN, BAYÓN y col.. Electricidad y Magnetismo, ejercicios y problemas resueltos. Pearson Educación, 2004..
  • HEWITT PG.. Física conceptual. Editorial Alhambra Mexica 2000..
  • Hewwitt PG. Conceptual Physics, 12th Edition. PERSON. ISBN: 9780321909107
  • SERRANO DOMINGUEZ V., GARCIA ARANA, G. Y GUTIERREZ ARANZETA, C.. Electricidad y Magnetismo. Estrategias para la resolución de problemas y aplicaciones. Pearson Educación, México, 2001..
Contenido detallado de la asignatura o información adicional para TFM
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El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.


Dirección web para más información: http://ocw.uc3m.es/fisica/fisica-ii