Última actualización: 14/06/2022


Curso Académico: 2022/2023

Física y tecnología de plasmas
(18335)
Titulación: Grado en Ingeniería Física (363)


Coordinador/a: SANCHEZ FERNANDEZ, LUIS RAUL

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Física

Tipo: Optativa
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Física I. Física II. Calculo I. Calculo II. Ecuaciones diferenciales y transformadas. Electromagnetismo y Optica. Física Estadística.
Objetivos
Conocer los fundamentos de los plasmas, el cuarto estado de la materia. Entender el comportamiento individual de las partículas cargadas y colectivo de los plasmas en presencia de campos eléctrico y magnéticos. Conocer los principales models matemáticos que describen el comportamiento de los plasmas. Conocer las sus principales aplicaciones tecnológicas de los plasmas.
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
1. Principios básicos de un plasma. Definición. Longitud de Debye. Frecuencia del plasma. Tipos de plasmas. 2. Movimiento de cargas en un campo electromagnético. Movimiento ciclotrón. Derivas. Momento magnético y atrapamiento. 3. Colisiones en un plasma. Colisiones binarias de Coulomb. 4. Descripción fluida de un plasma. Magneto-hidrodinámica. Equilibrio y Estabilidad. 5. Ondas en plasmas. Plasma frío magnetizado. Tensor dieléctrico de un plasma. 6. Descripción cinética de un plasma. Ecuación de Vlasov. Landau damping. Ecuación de Fokker-Planck. Límite fluido. 7. Introducción a los plasmas confinados magnéticamente para la generación de energía por fusión. Tokamaks y Stellarators. 8. Introducción a plasmas confinados inercialmente para la generación de energía de fusión. Láseres y plasmas. 9. Otros usos tecnológicos de los plasmas. Propulsión mediante plasmas. Plasmas industriales
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
AF1. CLASES TEÓRICO-PRÁCTICAS. Se presentarán los conocimientos que deben adquirir los alumnos. Recibirán las notasde clase y tendrán textos básicos de referencia para facilitar el seguimiento de las clases y el desarrollo del trabajo posterior.Se resolverán ejercicios, prácticas problemas por parte del alumno y se realizarán talleres y prueba de evaluación para adquirirlas capacidades necesarias. Para asignaturas de 6 ECTS se dedicarán 44 horas como norma general con un 100% de presencialidad.(exceptoaquellas que no tengan examen que dedicarán 48 horas) AF2. TUTORÍAS. Asistencia individualizada (tutorías individuales) o en grupo (tutorías colectivas) a los estudiantes por parte del profesor. Para asignaturas de 6 créditos se dedicarán 4 horas con un 100% de presencialidad. AF3. TRABAJO INDIVIDUAL O EN GRUPO DEL ESTUDIANTE. Para asignaturas de 6 créditos se dedicarán 98 horas 0% presencialidad. AF8. TALLERES Y LABORATORIOS. Para asignaturas de 3 créditos se dedicarán 4 horas con un 100% de presencialidad. Para las asignaturas de 6 créditos se dedicarán 8 horas con un 100% de presencialidad. AF9. EXAMEN FINAL. Se valorarán de forma global los conocimientos, destrezas y capacidades adquiridas a lo largo del curso. Se dedicarán 4 horas con 100% presencialidad AF8. TALLERES Y LABORATORIOS. Para asignaturas de 3 créditos se dedicarán 4 horas con un 100% de presencialidad. Para las asignaturas de 6 créditos se dedicarán 8 horas con un 100% de presencialidad. MD1. CLASE TEORÍA. Exposiciones en clase del profesor con soporte de medios informáticos y audiovisuales, en las que se desarrollan los conceptos principales de la materia y se proporcionan los materiales y la bibliografía para complementar el aprendizaje de los alumnos. MD2. PRÁCTICAS. Resolución de casos prácticos, problemas, etc. planteados por el profesor de manera individual o en grupo. MD3. TUTORÍAS. Asistencia individualizada (tutorías individuales) o en grupo (tutorías colectivas) a los estudiantes por parte del profesor. Para asignaturas de 6 créditos se dedicarán 4 horas con un 100% de presencialidad MD6. PRÁCTICAS DE LABORATORIO. Docencia aplicada/experimental a talleres y laboratorios bajo la supervisión de un tutor.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • Francis F. Chen. Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion. Springer. 2016
Bibliografía complementaria
  • CM Braams and PE Stott. Nuclear Fusion: half a century of magnetic confinement fusion research. Institute of Physics. 2002
  • Dan Goebel and Ira Katz. Fundamentals of electric propulsion: ion and hall thrusters. Wiley. 2008
  • Robert Goldston and Paul Rutherford. Introduction to Plasma Physics. Institute of Physics. 1995
  • S Eliezer and Y Eliezer. The fourth state of matter. Institute of Physics. 2001
  • Susanne Pfalzner. An introduction to inertial confinement fusion. Taylor & Frances. 2006

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.