Física I, Cálculo I y II

El curso pretende familiarizar al estudiante con los conceptos básicos del electromagnetismo y la óptica ondulatoria. El objetivo del curso es que el estudiante desarrolle habilidades para la comprensión de conceptos físicos abstractos a través de una combinación de clases magistrales, experimentos y clases prácticas para la solución de problemas con la ayuda de herramientas matemáticas. Para lograr estos objetivos se deben adquirir las siguientes competencias y habilidades: - Habilidad para comprender y utilizar las herramientas matemáticas que aparecen en los modelos físicos. - Habilidad para comprender y usar el método científico. - Habilidad para comprender y usar el lenguaje científico. - Habilidad para resolver problemas. - Habilidad para usar instrumentos científicos y analizar datos experimentales. - Habilidad para tomar y analizar información de varias fuentes. - Habilidad para trabajar en grupo.

1. Presentación del curso, Cargas y Fuerzas Eléctricas - La Carga Eléctrica. - La Ley de Coulomb. - Dimensiones y Unidades. - El Principio de Superposición. 2 - El Campo Eléctrico. - Definición del Campo Eléctrico. - Campo Eléctrico creado por una Carga Puntual. - El Principio de Superposición. - Lineas de Campo Eléctrico. - Campo Eléctrico generado por Distribuciones de Carga. 3 - El Flujo del Campo Eléctrico y la Ley de Gauss. - Flujo de un Campo Vectorial. - El Flujo del Campo Eléctrico. - La Ley de Gauss. - Uso de la Ley de Gauss para el Cálculo del Campo Eléctrico. 4. La Energía Potencial Electrostática. - Energía Potencial Gravitatoria. - La Energía Potencial Electrostática. - Conservación de la Energía. - Potencial Electrostático. - Diferencia de Potencial Electrostático. - Superficies y Lineas Equipotenciales. 5. El Potencial Electrostático (continuación) - Potencial Electrostático generado por una Distribución de Carga. - Potential de un Sistema de Cargas. - Relación entre el Campo Eléctrico y el Potencial Electrostático. - Energía Electrostática de un Sistema de Cargas. - Conductores Eléctricos. - Conductores en Equilibrio Electrostático. - Estados de Agregación de la Materia. 6. Capacidad y Dieléctricos. - Capacitancia. - Condensadores Plano-Paralelos, Cilíndricos y Esféricos. - Circuitos con condensadores. - Dieléctricos. Propiedades Eléctricas de la Materia. - Energía Almacenada en un Condensador. - Densidad de Energía del Campo Eléctrico. 7. Corriente y Resistencia. - Densidad de Corriente e Intensidad de Corriente. - La Ley de Ohm. - Resistencia y Conductividad. - La Ley de Joule. - Energía y Potencia en Circuitos Eléctricos. - Fuerza Electromotriz. - Reglas de Kirchoff. 8. El Campo Magnético. - El Campo Magnético. - Fuerza de Lorentz sobre una Carga Puntual. - Fuerza Magnética sobre un cable con corriente. - Par de Fuerzas sobre un Bucle con Corriente. - El Momento Magnético. 9. Fuentes del Campo Magnético. - Fuentes del Campo Magnético. - La Ley de Biot y Savart. - Fuerzas entre Conductores con Corriente. - El Flujo del Campo Magnético. - La Ley de Ampère. - Aplicación de la Ley de Ampère's para Calcular el Campo Magnético. - Propiedades Magnéticas de la Materia. 10. Inducción Electromagnética. - La Ley de Inducción de Faraday. - Fuerza Electromotriz. - La Ley de Lenz. - Inducción Electromagnética. - Autoinducción e Inducción Mutua. - Energía y Densidad de Energía del Campo Magnético. 11. Ondas Electromagnéticas. - La Corriente de Desplazamiento. - Las Ecuaciones de Maxwell. - Solución de Ondas de las Ecuaciones de Maxwell. - La Velocidad de la Luz. - El Espectro Electromagnético. - Ondas Viajeras. - El Vector de Poynting. 12. Propiedades de la Luz. - La Propagación de la Luz. - Reflexión, Refracción y Absorción. - Interferencia. El Experimento de la Doble Rendija. - Difracción. - Difracción por una Apertura Circular y Límite de Difracción.

- CLASES MAGISTRALES: Sesiones remotas semanales de 100 minutos (50 + 50) en las que se explican los conceptos teóricos. Se proporciona un fichero con el contenido de la clase proporciona con la siguiente información (con unos días de antelación) - Objetivos principales que se discutirán durante la sesión. - Capítulos y/o secciones de los libros de texto recomendados en los que el estudiante puede complementar los conceptos tratados en clase. - Debido a la situación sanitaria excepcional, durante este curso las clases MAGISTRALES se realizarán en modalidad online síncrona e interactiva a través de la herramienta BLACKBOARD COLLABORATE (o equivalente). - CLASES PRÁCTICAS: Sesiones presenciales de 100 minutos (50 + 50) en grupos de 40 estudiantes en las que se proponen y se resuelven los problemas y las actividades propuestas. En el caso de que la situación sanitaria lo exigiera las sesiones se podrían realizar de forma online síncrona e interactiva empleando la herramienta BLACKBOARD COLLABORATE (o equivalente). El profesor proporciona un fichero con problemas (con unos días de antelación) Las habilidades que se deben adquirir durante estas sesiones son: - Comprender el enunciado de los problemas. - Identificar los fenómenos físicos implicados en el enunciado y las leyes físicas que los describen. - Desarrollar una estrategia para resolver el problema. - Ser preciso en el uso de las matemáticas. - Ser capaz de hacer un análisis crítico de los resultados. - SESIONES DE LABORATORIO: Cuatro sesiones de 100 minutos dedicadas a la realización y el análisis de experimentos. - Debido a la situación sanitaria excepcional durante este curso dos de las sesiones de laboratorio serán presenciales y dos remotas. - En el caso de que la situación sanitaria lo exigiera las sesiones presenciales podrían pasar a ser remotas. Las habilidades que se deben adquirir durante estas sesiones son: - Comprender que la física es una ciencia experimental y comprobar que pueden reproducir las leyes que se han estudiado teóricamente durante las clases. - Desarrollar la habilidad para el uso preciso y cuidadoso de instrumentos científicos. - Desarrollar la habilidad en la adquisición de datos experimentales. - Aprender las bases de la gestión y análisis de datos científicos. - Aprender a preparar informes con los resultados de los experimentos. - Desarrollar la habilidad de discutir de forma crítica los resultado experimentales. Cada semana hay disponible para los estudiantes una hora de tutoría online síncrona e interactiva que se realizará empleando la herramienta BLACKBOARD COLLABORATE (o equivalente).