FIX16VMT2015-2V

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO_____________________________________________________________________________

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINAS Y METALURGICA

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE FISICA

SILABO

I. DATOS GENERALES

1.1 Asignatura : FISICA B

1.2 Categoría : FCB

1.3 Código : FIX16VMT

1.4 Créditos : 4

1.5 Horas Teóricas : 4

1.6 Horas Prácticas : 2

1.7 Requisito : FI205

1.8 Horario y Aula : P.IE-106; T:LU 9 -11 P.IE-106; T:MA 9 -11 P.IE-106; T:MI 9 -11 P.IE-106; T: JU 9 -11 P.IE-106 VI 9 -11 P.IE-106;

1.9 Semestre Académico : 2015-2V

1.10 Escuela Profesional : INGENIERIA METALURGICA

1.11 Docente : MARMANILLO-VILLANUEVA-RONI ALEJANDRO

1.12 Email Docente : [email protected]

II. SUMILLA

Física III, constituye un curso obligatorio de especialidad, de naturaleza teórico práctico-experimental, esta asignatura se planifica en cuatro horas teóricas, dos horas de práctica semanales y dos horas de práctica experimental quincenal. Cconstituye un complemento indispensable en la formación integral de los estudiantes de Ingeniería Química a fin de que interioricen en su estructura cognitiva leyes y fenómenos físicos de la electricidad y magnetismo en la medida en que proporciona un conjunto de conocimientos, habilidades, destrezas y actitudes requeridas en la conducción del proceso enseñanza-aprendizaje de la Física.

El presente silabo como proceso que ordena y organiza sistemáticamente, planifica la presente asignatura en tres unidades de aprendizaje que cubre diez capítulos: En la primera unidad se desarrolla la constitución atómica de la materia, fuerzas de interacción eléctrica, campo eléctrico y potencial eléctrico ,que constituyen la electrostática, la

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Oficina de Capacitación y Evaluación Académica Centro de Cómputo

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segunda unidad abarca los primeros elementos fundamentales de un circuito eléctrico como son la capacitores y resistencia . La tercera unidad abarca los imanes y electroimanes inducción electromagnética, materiales magnéticos, las ecuaciones de Maxwell y los Fenómenos electrónicos e iónicos.

III. OBJETIVOS

3.1 OBJETIVOS GENERALES

1. Desarrollar y estimular a los estudiantes un interés efectivo por el estudio de los conceptos y principios básicos que constituyen la columna vertebral de la electricidad y magnetismo para que pueda aplicarlos a la realidad tecnológica.

2. Desarrollar su capacidad de usar las leyes y principios de la electricidad y magnetismo para comprender y resolver problemas de su entorno.

3. Construir habilidades y una cultura científica moderna al simular y verificar fenómenos Físicos relacionados a la electricidad y magnetismo a través del diseño y construcción de equipos sencillos.

IV. CONTENIDO POR UNIDADES DIDACTICAS

PRIMERA UNIDAD:

INTERACCION DE CARGA, CAMPO Y POTENCIAL ELECTRICO.

CAPÍTULO OBJETIVOS ESPECIFICOS CONTENIDOS TIEMPO

horas

Capítulo I: Interacción de la carga eléctrica

El alumno será capaz de :

1.- Comprender la noción de carga eléctrica.

2.- Analizar el comportamiento de cargas eléctricas en materiales conductores y no conductores.

3.- Aplicar la ley de Coulomb

1.1. Introducción.1.2. Constitución atómica de la

materia - carga eléctrica.1.3. Cuantización y conservación

de la carga eléctrica.1.4. Tipos de electrización.1.5. Ley de Coulomb, principio de

superposición.1.6. Distribución de carga;

puntuales y continua.1.7. Comportamiento de cargas en

conductores y aisladores.

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1.8. Distribución de carga; lineal, superficial y volumétrica.

1.9. Problemas. Capítulo II: Campo eléctrico


1.-Comprender qué es campo eléctrico y las líneas de campo.

2.-Aplicar la Ley de Gauss.

2.1. Introducción2.2. Campo eléctrico, líneas de

campo.2.3. Campo eléctrico de una

distribución puntual y continua de carga.

2.4. Dipolo eléctrico en un campo eléctrico.

2.5. Flujo de campo eléctrico2.6. Ley de Gauss y sus

aplicaciones.2.7. Problemas.

06

Capítulo III: Potencial eléctrico.

El alumno será capaz de:

1.- Que el potencial eléctrico es una magnitud escalar en un punto del campo eléctrico.

2.-Relacionar líneas de campo eléctrico con superficies equipotenciales.

3.-Analizar la relación entre potencial eléctrico y campo eléctrico.

3.1. Introducción. Operador nabla3.2. Trabajo y energía potencial

electrostática.3.3. Potencial eléctrico y diferencia

de potencial.3.4. Potencial eléctrico de una

carga puntual y de una distribución continúa de carga.

3.5. Líneas de campo y superficies equipotenciales.

3.6. Relación entre potencial eléctrico y campo eléctrico.

3.7. Ecuación de Poisson y Laplace.

3.8.Problemas

08

3.8.

IV.2 ACTIVIDADES

Clase Teórica: interactiva profesor- alumno

Dinámica grupal: Se desarrollara con participación de los alumnos

formando grupos.

Tutorial: planteo y resolución de problemas.

Exposiciones de trabajos de investigación: resumen del sistema de

Unidades, ley en el Perú, definiciones

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Experimento demostrativo: teoría de medidas y errores. Buscar videos

de vectores. Observar y analizar una puerta

IV.3 MATERIAL EDUCATIVO.

1. Plumones de color, pizarra, mota, escuadra.

2. Materiales visuales: Gráficos, ilustraciones, mapas conceptuales.

3. Materiales impresos: Apostilla, guías de LAB, textos de consulta.

4. materiales demostrativos.

5. Direcciones de internet

IV.4 EVALUACION.

(05 horas)

1. 01 práctica calificada por capítulo.

2. Cuestionario teórico al final de cada capítulo.

3. Primer examen parcial (teórico-práctico)

SEGUNDA UNIDAD DE APRENDIZAJE.

CAPACITORES Y CORRIENTE ELECTRICA

CAPÍTULO OBJETIVOS ESPECIFICOS CONTENIDOS TIEMPO

horas

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Capítulo IV:

Condensadores

y Dieléctricos


1.- Entender y aplicar el compa eléctrico creado entre dos con ductores paralelos.

2.-Analizar el efecto que tiene un dieléctrico dentro de un condensador.

4.1. Introducción4.2. Capacidad de un

condensador. Condensador plano, cilíndrico y esférico.

4.3. Asociación de condensadores: serie, paralelo y mixto.

4.4. Energía en función del campo eléctrico.

4.5. Carga y descarga de un condensador.

4.6. Polarización eléctrica.4.7. Desplazamiento eléctrico,

permisividad eléctrica y susceptibilidad eléctrica.

4.8. Condensador con dieléctrico.4.9. Problemas.

08

Capítulo V: Corriente eléctrica.


1.-Utilizar el modelo clásico para describir la conducción eléctrica en metales.

2.-Comprender que es la corriente eléctrica

5.1. Introducción5.2. Corriente eléctrica – densidad

de corriente.5.3. Ley de Ohm – resistencia-

resistividad y conductividad5.4. Asociación de resistencias

serie, paralelo, mixto y conversión delta-estrella.

5.5. Variación de R con la temperatura.

5.6. Potencia eléctrica.5.7. Problemas

08

Capítulo VI Circuitos de corriente continua.


1.-De analizar los circuitos eléctricos simples que contiene combinaciones diversas de baterías, resistencia y capacitores .

2.-Analizar circuitos eléctricos de corriente continua.

3.-Aplicar la ley de OHM y las leyes de Kirchhoff

6.1 Introducción.6.2 Principio de continuidad6.3 Fuerza electromotriz –resistencia

interna6.4 Leyes de Kirchhoff.6.5 Circuitos de corriente continua,

circuito RC.6.6 Instrumentos de medidas

eléctricas: amperímetro, voltímetro, ohmiómetro

6.7 problemas 10

IV.5 ACTIVIDADES



formando grupos.

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Exposiciones de trabajos de investigación: resumen del sistema de

Unidades, ley en el Perú, definiciones

Experimento demostrativo: teoría de medidas y errores. Buscar videos

de vectores. Observar y analizar una puerta


1. Plumones de color, pizarra, mota, escuadra.


3. Materiales impresos: Apostilla, guías de LAB, textos de consulta.



IV.7 EVALUACION. (05 horas)

1. 01 práctica calificada por capítulo.


3. segundo examen parcial (Teorico-practico)

TERCERA UNIDAD DE APRENDIZAJE

CAMPO MAGNETICO, CORRIENTE ALTERNA

capitulo OBJETIVOS ESPECIFICOS CONTENIDOS TIEMPO

horas

Capítulo VII: Campo magnético


1.-Identificar y analizar fenómenos magnéticos.

2.-Aplicar la ley de Ampere y la de Biot-Savart.

7.1 Introducción7.2 El campo magnético. Líneas

de campo magnético, flujo magnético.

7.3 Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Fuerza magnética sobre un conductor, Ley de Biot-Savart- Ley de

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Ampere.

7.4 Momento sobre una espira con corriente.

7.5 Materiales magnéticos.7.6 Experimento de Thompson-

Efecto Hall.7.7 Problemas

10

Capítulo VIII: Inducción electromagnética


1.-Aplicar la Ley de Faraday.

2.-Analizar y observar su aplicación de los circuitos RC y RL.

8.1 Introducción8.2 Ley de Faraday-Ley de Lenz8.3 Campo magnético variables con el tiempo.8.4 Generadores y motores.8.5 Autoinductancia-Inductancia

mutua.8.6 Asociación de inductancias

circuitos RL y RC.8.7 Energía almacenada en un

inductor.8.8 Problemas

06

Capítulo IX: Corriente Alterna


1.-Entender la generación de corriente alterna.

2.-Analizar y aplicar los circuitos RLC.

9.1 Introducción. Fasores.9.2 Generación de la corriente

alterna. Características de la corriente alterna.

9.3 Valor medio y eficaz de la tensión y corriente alterna.

9.4 Impedancia y ángulo de fase.9.5 Potencia en circuitos de

Corriente alterna.9.6 Circuito RLC en serie y en

paralelo.9.7 Problemas.

10

Capítulo X: Ecuaciones de Maxwell y Fenómenos electrónicos e iónicos.


1.-Analizar e interpretar las ecuaciones de Maxwell relacionando con su fuente.

2.-Estudiar los fenómenos electrónicos e iónicos.

10.1 Introducción.

10.2 Ecuaciones de Maxwell para campos estacionarios en el vacío (forma diferencial e integral).

10.3 Interpretación física de las ec. de Maxwell, radiación REM

10.4 Corriente de desplazamiento.

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Modelo del átomo.

10.5 Modelos atómicos- Concepto de ion, catión, anión y átomo neutro.

10.6 Experimento de Rutherford, Corrientes parasitarias.

10.7 El rayo – relámpago, Descarga de las anguilas.

10.7. Ruido electromagnético.

10.8. Sistema nervioso.

10.9 Problemas y aplicaciones.

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IV.8 ACTIVIDADES



Formando grupos.


Exposiciones de trabajos de investigación: resumen y definición del

Sistema de Unidades de electricidad y magnetismo.

Experimento demostrativo: construir un electroimán, un motorcito

Sencillo.


1. Plumones , pizarra, mota, escuadra.


3. Materiales impresos: Apostilla, guías de laboratorio, textos de

Consulta.


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IV.10 EVALUACION.

1. 01 práctica calificada antes de cada examen parcial.


3. Tercer examen parcial (Teórico-práctico)

DURACIÓN DEL CICLO DE VERANO 2015 -2V , 04 SEMANAS: 80 Hrs.

V. METODOLOGIA

La conducción de la asignatura, requiere de estrategias metodológicas que fomenten el espíritu reflexivo, analítico y crítico del estudiante. En el proceso del aprendizaje se aplicará el método inductivo, deductivo y de experimentación.

Motivación al aprendizaje. planteado en el primer punto Introducción de cada capítulo.

Expositivo – dialogo.( exposición de contenidos temáticos promoviendo la participación activa del estudiante)

Dinámica de grupos. Participación responsable y activa del alumnado.( mediante exposiciones,

diálogos).

Para el desarrollo de la asignatura se utilizarán: textos, separatas, guías de laboratorio, equipos e instrumentos de laboratorio, proyector de multimedia, Internet, pizarra, plumones, etc.

Se induce al aprendizaje a través de la solución de problemas aplicativos.

VI. EVALUACION

Por la naturaleza de la signatura, la evaluación será integral, permanente, usando diversas técnicas e instrumentos basados en el Reglamento de Evaluaciones de la Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco.En el desarrollo de contenidos de la Asignatura, se consideran tres promedios parciales. Los promedios parciales se obtienen, de una evaluación parcial, de una práctica calificada y de notas de laboratorio; que se detallan a continuación:

Una prácticas calificadas (PC)

Notas de prácticas de laboratorio (PL)

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Estas prácticas de laboratorio se desarrollan paralelamente con el avance de los contenidos teóricos de la asignatura. Que consiste en afianzar los conocimientos teóricos experimentalmente.

Un examen parcial (EP)

La evaluación parcial consiste en plantear cinco preguntas; de las cuales una de ellas es teórica y los cuatro restantes son problemas.

Para cuantificar el promedio de cada parcial (Ni) de la asignatura, se procede de la siguiente forma:

(2 PL + (4*EP))

N1 = ---------------------------

6

Dónde:

Ni: Promedio Parcial

PC: Promedio de prácticas calificadas

PL: Promedio de notas de laboratorio

EP: Examen Parcial

Y el promedio final:

N1+N2+N3

NF = ------------------------------

3

Dónde:

NF: Promedio final

N1: Primer promedio parcial

N2: Segundo promedio parcial

N3: Tercer promedio parcial

VI. BIBLIOGRAFIA

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1. TIPLER MOSCA, FÍSICA para la ciencia y la tecnología 6ta edición 2010 EDIT. Reverte VOL: II

2. Serway Raymond A – Beichner Robert J. , FÍSICA, (T-II), Edit. McGraw- Hill. 5º Ed., México, 2002.

3. MARCELO ALONSO FINN, campos y ondas 1967 EDIT.Addison4. McKelvey John P. – Grotch Howard, FISICA PARA CIENCIAS E INGENIERIA (T-

II). Edit. Harla, 1º Ed., México, 1981.5. Cantu Luis L., ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO PARA ESTUDIANTES DE

CIENCIAS E INGENIERIA, Edit. Limusa, 1º Ed., México, 1975. 6. Serway Raymond A – Jewett Jr. Jhohn W. , FÍSICA, (T-II), Edit. Thomson. 6º Ed.,

México, 2005.7. Resnick Robert- Halliday David- Kenneth S. FISICA, (T- II), Edit. Cecsa, Mexico,

1983.8. Sabrera Regulo A. Alvarado – Perez Terrel Walter, FÍSICA III, Edit. W H Editores,

Lima-Perú.9. Serway Raymond A – Faughn Jerry S., FUNDAMENTOS DE FÍSICA, (T-II), Edit.

Thomson. 6º Ed., México, 2004.

Cusco, febrero del 2016.

Lic. Roni A. Marmanillo Villanueva..

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