FFTI Guia Estudio Parte2 1516

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2015-2016 José Carpio Ibáñez Nuria Oliva Alonso Juan Vicente Míguez Camiña GRADO EN INGENIERÍA DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN GRADO FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN 2ª PARTE | PLAN DE TRABAJO Y ORIENTACIONES PARA SU DESARROLLO

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA

2015-2016

José Carpio Ibáñez Nuria Oliva Alonso

Juan Vicente Míguez Camiña

GRADO EN INGENIERÍA DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN

GRADO

FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LAS

TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN

2ª PARTE | PLAN DE TRABAJO Y ORIENTACIONES PARA SU DESARROLLO

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FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Curso 2015/2016

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1.- PLAN DE TRABAJO La asignatura FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN es una asignatura de 6 créditos ECTS (equivalente a entre 150 y 180 horas de trabajo) que se imparte en el primer cuatrimestre del primer curso de la titulación de Grado en Ingeniería de la Tecnologías de la Información. Para el estudio de la asignatura se recomienda utilizar el libro que se indica como Bibliografía Básica en el documento denominado “Guía de la asignatura, 1ª parte: información general” (documento público que se encuentra en la web de la UNED como parte de información del plan de estudios de la titulación). En él se desarrolla de forma completa y autosuficiente el contenido de la asignatura. Su referencia completa es la siguiente:

FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INGENIERÍA. ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA - 2ª EDICIÓN; J.V. Míguez, F. Mur; M. Castro y J. Carpio, Ed. McGraw-Hill, 2010.

A partir de este curso 2015/16 la bibliografía básica se complementa con el libro de problemas:

FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INGENIERÍA. 450 PROBLEMAS RESUELTOS DE ELECTROMAGNETISMO, ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA; J.V. Míguez, N. Oliva, E. San Cristobal y J. Carpio, Ed. McGraw-Hill, 2015.

El programa de la asignatura se estructura en tres Unidades Didácticas y 12 temas:

UNIDAD DIDÁCTICA I. ELECTROMAGNETISMO 1) Campo eléctrico y propiedades eléctricas de la materia. 2) Conducción y resistencia eléctrica. 3) Potencial eléctrico. Condensadores. 4) Campo magnético. 5) Inducción electromagnética.

UNIDAD DIDÁCTICA II. ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

6) Elementos de los circuitos eléctricos. 7) Leyes fundamentales de los circuitos eléctricos. 8) Circuitos eléctricos en régimen transitorio. 9) Análisis de circuitos eléctricos en corriente alterna.

UNIDAD DIDÁCTICA III. ELECTRÓNICA 10) Semiconductores y diodos. 11) Transistores bipolares y FET. 12) Transmisión de la información.

El cuatrimestre se inicia el 5 de octubre de 2015 y termina el 22 de enero de 2016, lo que supone un total de quince semanas e implica una dedicación a la asignatura de entre 10 y 12 horas semanales. El plan de trabajo que se presenta en esta guía pretende orientar al estudiante en la planificación de su trabajo para superar esta asignatura.

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El estudio de cada tema debe contemplar las siguientes actividades:

Estudio de los conceptos teóricos presentados y desarrollados en el capítulo.

Resolución de los ejemplos propuestos a lo largo del capítulo. Estos ejemplos se desarrollan completamente en el texto base, por lo que el estudiante podrá comprobar la corrección de su resolución. Se presentan intercalados en el texto, por lo que sirven para ir fijando y asimilando progresivamente los contenidos que se van explicando en el capítulo.

Resolución de los ejercicios propuestos al final del capítulo. Las soluciones (no desarrolladas) de

cada ejercicio propuesto están en el “Apéndice C – Soluciones” del texto base. El estudiante debe resolver los ejercicios y comentar sus dudas con el Tutor, en el centro asociado o en el Curso Virtual.

Estas actividades deben complementarse con las actividades de repaso de la Unidad Didáctica que, básicamente, son tres:

Repaso de conceptos teóricos de los temas de la unidad.

Ejercicios de Autoevaluación: Propuestos en el nuevo libro de problemas indicado al inicio de este documento. Con él podrá encontrar los enunciados y las soluciones, con las que podrá realizar una autoevaluación de sus conocimientos. Aunque todos los ejercicios están resueltos en el libro, las dudas que puedan surgir puede comentarlas con el Tutor y/o en el Curso Virtual.

Prueba de Evaluación a Distancia: Se trata de pruebas de resolución voluntaria constituidas por

cuestiones y ejercicios sencillos que incentivan, temporizan y facilitan el estudio de la asignatura. Estas pruebas se realizarán a los largo del cuatrimestre, con la supervisión del Tutor que será el que las reciba una vez realizadas por el estudiante, las corrija, se las devuelva comentadas y emita el informe de evaluación correspondiente. El equipo docente publicará en el Curso Virtual los enunciados en la segunda quincena de noviembre.

Las actividades descritas supondrán la siguiente dedicación del estudiante:

Estudio de los conceptos teóricos: 64 % = 96 - 115 horas. Resolución de los ejemplos y ejercicios propuestos: 16% = 24 - 29 horas. Resolución de los Ejercicios de Autoevaluación y PEDs: 20% = 30 – 36 horas.

La programación que el Equipo Docente le propone para el estudio de la asignatura se presenta en la tabla siguiente; en cualquier caso usted siempre es quien mejor sabe el tiempo del que dispone y cómo utilizarlo:

ACTIVIDAD TEMPORIZACIÓN

Estudio de la Unidad Didáctica 1: Electromagnetismo Semanas 1 a 5

Repaso de la U.D. 1 y realización de los ejercicios de la PED correspondientes a esta Unidad.

Semana 6

Estudio de la Unidad Didáctica 2: Análisis de circuitos eléctricos. Semanas 7 a 9

Repaso de la U.D. 2 y realización de los ejercicios de la PED correspondientes a esta Unidad.

Semana 10

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Estudio de la Unidad Didáctica 3: Electrónica Semanas 11 a 13

Repaso de la U.D. 3 y realización de los ejercicios de la PED correspondientes a esta Unidad.

Semana 14

Repaso final de la asignatura completa, con los comentarios y correcciones del Tutor a los ejercicios de su PED

Semana 15

De acuerdo con la planificación anterior, le proponemos que organice su tiempo iniciando las actividades con el estudio de cada tema, considerando que tendrá una semana de repaso al acabar cada Unidad Didáctica y otra semana más final, de repaso general, antes de la Prueba Presencial. Por último, tenga en cuenta que no todos los centros asociados ofrecen tutoría presencial de la asignatura (la decisión de tener o no un tutor es de cada centro asociado en función del número de estudiantes matriculados y de su organización y sus recursos), pero lo que sí es seguro es que cada estudiante tiene un tutor asignado en el curso virtual (entre en el espacio “Tutoría” del curso virtual).

2.- ORIENTACIONES PARA EL ESTUDIO DE LOS CONTENIDOS

2.1 Orientaciones Generales

Como se ha comentado en el apartado anterior, el programa de la asignatura se estructura en tres unidades didácticas y doce temas. Los contenidos del programa se corresponden con los doce temas del texto base recomendado y que desarrolla de forma completa y autosuficiente esos contenidos, por lo que no se incluyen en esta guía elementos de apoyo a los contenidos fundamentales ni explicaciones adicionales para los contenidos de mayor nivel de dificultad, por no considerarse necesarios. No obstante, durante el trascurso del cuatrimestre y en función de las dudas de los estudiantes, se incorporarían en el Curso Virtual de la asignatura si fuera preciso. Así mismo se incorporarán por parte del Equipo Docente otros materiales que se consideren de interés en cada momento. Como estrategia general de aprendizaje, se recomienda seguir las indicaciones del Plan de Trabajo presentado en este mismo documento, en cuanto al desarrollo y secuencia de actividades. Por lo que respecta a los ejercicios de autoevaluación, como también se ha indicado en el Plan de Trabajo, se recomienda realizar los ejemplos propuestos a lo largo del texto base (que tienen las soluciones completamente desarrolladas) a medida que se va avanzando en el estudio del tema, los ejercicios propuestos al final de cada capítulo y los que se proponen en el libro de problemas antes indicado (escrito especialmente para esta asignatura a partir de las preguntas de tipo test de los exámenes de años anteriores, con las respuestas desarrolladas y explicadas a cada uno de ellos; este libro sustituye a la aplicación informática GENEX que se utilizaba hasta el curso pasado). Todas las dudas que surjan durante la resolución de los ejercicios de autoevaluación se tendrán que plantear al Tutor, bien en el centro asociado o bien en el Curso Virtual. En cuanto a la contextualización de la asignatura, comentar que en esta asignatura se desarrollan los fundamentos físicos que están en la base de la Electricidad, la Electrónica y la transmisión de la Información.

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Por ello su carácter es básico y sus contenidos fundamentales servirán de soporte a muchas de las asignaturas, ya más específicas, que el estudiante verá a lo largo del grado y que, sin ninguna duda, tendrán clara aplicación en su futuro profesional en áreas relacionadas con las Tecnologías de la Información, Ingeniería de Computadores, Redes de Comunicaciones, Tecnología Electrónica, etc. Por último, en cuanto a los conocimientos previos que el estudiante debe conocer y saber utilizar sin problema, estos son los básicos de matemáticas, principalmente, y de física y química adquiridos por el estudiante en su formación preuniversitaria. Se recomienda repasar los siguientes conocimientos:

Conocimientos básicos acerca de la estructura atómica de la materia (neutrón, protón y electrón), elementos químicos y moléculas.

Resolución de sistemas de ecuaciones lineales y resolución de ecuaciones de segundo grado.

Trigonometría.

Números complejos: el plano complejo y cálculo con números complejos.

Cálculo vectorial: representación de vectores (posición, dirección, sentido y módulo) y operaciones con vectores (suma y resta de vectores, producto escalar y producto vectorial de vectores).

Cálculo diferencial e integral: conceptos básicos de derivación e integración, derivada e integral de funciones simples.

Conocimiento y uso de funciones exponenciales y logarítmicas.

2.2 Orientaciones Concretas

Se presentan a continuación los elementos de orientación y apoyo concretos para el estudio de los contenidos de la asignatura.

UNIDAD DIDÁCTICA I. ELECTROMAGNETISMO

Esta Unidad Didáctica se dedica al estudio de la teoría de los campos eléctrico y magnético como fundamentos del electromagnetismo, punto de partida imprescindible para entender su aplicación en el análisis de los circuitos eléctricos y electrónicos. Está compuesta por cinco temas:

Tema 1. Campo eléctrico y propiedades eléctricas de la materia.

- Introducción y Contextualización Este primer tema inicia el estudio de la Unidad Didáctica 1 y es un tema introductorio de conceptos básicos acerca de la estructura eléctrica de la materia y del campo eléctrico, comenzando con una introducción histórica en la que se exponen brevemente los modelos atómicos y que ayudará a comprender muchos de los conceptos expuestos posteriormente en el libro.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Comparar los distintos modelos teóricos utilizados para explicar la estructura de la materia.

Analizar los modelos para facilitar la definición de las características eléctricas.

Identificar los conceptos fundamentales asociados con el campo eléctrico.

Aplicar adecuadamente las leyes y fórmulas fundamentales en la resolución de problemas.

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- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

Campo eléctrico, fuerzas entre cargas y Ley de Coulomb.

Flujo eléctrico.

Ley de Gauss.

Tema 2. Conducción y resistencia eléctrica

- Introducción y Contextualización A partir de este tema, el resto de la UD1 introducen los elementos fundamentales para poder estudiar correctamente la UD2. En este capítulo se abordan los conceptos relativos a la conducción eléctrica en materiales sólidos, tanto de la conducción metálica como en semiconductores y sus características eléctricas, especialmente la resistencia eléctrica y las variables de las que depende.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Identificar y distinguir los conceptos sobre corriente y conducción eléctrica.

Diferenciar conceptos resistencia, resistividad, conductividad y densidad de corriente.

Aplicar adecuadamente la ley de Ohm en la resolución de problemas.

Asociar los conceptos de conducción con generación de corriente, potencia y energía.

- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

Conducción y corriente eléctrica.

Ley de Ohm y las expresiones para resistencia, resistividad y conductividad.

Densidad de corriente.

Ley de Joule. Potencia y energía.

Tema 3. Potencial Eléctrico. Condensadores.

- Introducción y Contextualización En este capítulo se completa el estudio de la parte de Electromagnetismo dedicada a la electrostática. Se presentan nuevos conceptos relacionados con la energía electrostática como son el trabajo y el potencial eléctrico. Se introduce también un elemento eléctrico de gran importancia en los circuitos como es el condensador. En este capítulo se introducen por primera vez algunos circuitos muy simples, que se irán complicando en capítulos posteriores.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Identificar y distinguir los conceptos de trabajo, potencial eléctrico y energía potencial electrostática.

Aplicar el concepto de potencial eléctrico a distintos sistemas de cargas.

Relacionar los conceptos de campo, potencial, distribución de cargas y resistencia dieléctrica.

Identificar claramente los conceptos de condensador y capacidad.

Aplicar los conceptos anteriores a distintos tipos de condensadores y de asociaciones de condensadores.

Analizar el comportamiento de los condensadores en dieléctricos.

Aplicar los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas.

- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

Trabajo y potencial eléctrico.

Campo eléctrico y potencial.

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Capacidad y condensadores.

Tema 4. Campo magnético.

- Introducción y Contextualización El campo magnético, junto con el campo eléctrico visto en capítulos anteriores, conforman la parte de la Física denominada Electromagnetismo. En este capítulo se define y estudia el campo magnético, se presentan sus fuentes y se analizan los efectos en los que se manifiesta. Se concluye el capítulo con las leyes de Maxwell que constituyen la base teórica del estudio del Electromagnetismo.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Relacionar electricidad y magnetismo

Describir las características del campo magnético, sus manifestaciones y efectos.

Identificar las distintas posibles fuentes de un campo magnético.

Distinguir y aplicar adecuadamente las distintas leyes y expresiones que sirven para caracterizar y analizar el magnetismo.

Aplicar los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas.

- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

Campo y fuerza magnética.

Fuentes de campo magnético.

Ley de Ampere.

Ley de Gauss y flujo magnético.

Leyes de Faraday y Lenz.

Ecuaciones de Maxwell.

Tema 5. Inducción electromagnética.

- Introducción y Contextualización Este es el último capítulo de la Unidad Didáctica 1. Una vez desarrollada la teoría del campo magnético, sus fuentes y efectos, en este capítulo se describen los efectos del campo magnético en la materia, la inducción electromagnética y algunas de sus aplicaciones en la Ingeniería Eléctrica como son los electroimanes y el acoplamiento magnético, base de los transformadores.

Al acabar el estudio de este tema, se recomienda realizar las actividades de repaso de la Unidad comentadas en el Plan de Trabajo.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Identificar y distinguir los conceptos de imantación, susceptibilidad magnética, intensidad de campo magnético y permeabilidad.

Clasificar y analizar el comportamiento de los materiales a partir de la susceptibilidad magnética.

Describir los comportamientos relacionados con la inducción magnética.

Aplicar los conocimientos anteriores para interpretar el comportamiento de bobinas con núcleo de hierro y bobinas acopladas y sus aplicaciones principales en electroimanes y transformadores.

Aplicar los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas.

- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

El magnetismo y la materia.

Inducción magnética.

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Bobinas con núcleo de hierro: el electroimán.

Bobinas acopladas magnéticamente: el transformador.

UNIDAD DIDÁCTICA 2. ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

- La Unidad Didáctica 2 se dedica al estudio de la teoría de circuitos, que se inicia a través de los elementos del circuito eléctrico, se continúa con el desarrollo de las leyes fundamentales que permiten su análisis y se concluye con el estudio de los circuitos en régimen transitorio y en corriente alterna. Es imprescindible tener asimilados los conceptos estudiados en la Unidad Didáctica 1, por lo que se recomienda tenerlos claros antes de continuar con esta Unidad 2. Esta segunda Unidad está compuesta por cuatro temas:

Tema 6. Elementos de los circuitos eléctricos.

- Introducción y Contextualización En este capítulo se realiza una introducción a los circuitos eléctricos abordando, en primer lugar, sus características físicas, convenios y magnitudes fundamentales. A continuación se presentan los elementos ideales habituales que, posteriormente, permitirán estudiar cualquier dispositivo real.

Este capítulo es fundamental y básico para entender los contenidos que se desarrollarán en el resto de la Unidad.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Clasificar según distintos criterios y caracterizar las diferentes señales.

Distinguir las magnitudes fundamentales que se utilizan en Electrotecnia.

Definir los conceptos y características asociados con un circuito eléctrico.

Distinguir los diferentes elementos presentes en un circuito eléctrico y sus propiedades principales, así como las expresiones que los caracterizan.

Aplicar los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas.

- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

Señales: clasificación, caracterización y expresiones asociadas.

Concepto de circuito eléctrico y tipos.

Elementos básicos de los circuitos y clasificación.

Tema 7. Leyes Fundamentales de los circuitos eléctricos.

- Introducción y Contextualización Estudiados en el capítulo anterior los tipos de circuitos y los elementos básicos que se pueden encontrar en ellos, el objetivo fundamental de este capítulo es capacitar al estudiante para poder analizar cualquier tipo de circuito que se pueda encontrar, entendiendo por análisis el cálculo de la tensión y de la intensidad existente en cada elemento de un circuito dado con una excitación determinada. Para alcanzar este objetivo es necesario utilizar las leyes fundamentales que rigen el comportamiento de los circuitos y aplicarlas de una forma sistemática que facilite el trabajo necesario para ello.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Distinguir y aplicar correctamente las leyes fundamentales de los circuitos eléctricos.

Identificar la estructura de los circuitos eléctricos.

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Aplicar correctamente las leyes básicas, teoremas y los distintos métodos existentes para el análisis de los circuitos eléctricos.

Seleccionar y aplicar adecuadamente las ecuaciones presentadas en el capítulo.

Aplicar los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas.

- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

Leyes fundamentales de Kirchhoff.

Conceptos relacionados con la estructura y topología de los circuitos eléctricos: componentes, ramas y nudos, lazos y mallas.

Teoremas de Tellengen, de Millman, de Thevenin y de Norton, y de la máxima transferencia de potencia.

Análisis de circuitos por aplicación de las leyes fundamentales, teoremas y métodos aplicados a la topología del circuito.

Tema 8. Circuitos eléctricos en régimen transitorio.

- Introducción y Contextualización En este capítulo se abordan los fenómenos transitorios presentes en la mayoría de circuitos prácticos reales. Sus efectos pueden ser deseados o indeseados, lo que motiva el interés de conocer los mecanismos que los rigen, ya sea para aprovechar sus beneficios o para aminorar sus desventajas, según el caso.

Con anterioridad se ha estudiado el comportamiento de las magnitudes eléctricas en circuitos de corriente continua en régimen permanente, es decir, sin tener en cuenta el momento de la conexión. Este detalle, aparentemente sin importancia, realmente la lugar a fenómenos de gran interés cuando el circuito contiene bovinas o condensadores, ya que, incluso en circuitos alimentaos en continua, sus magnitudes eléctricas suelen presentar variaciones en sus valores durante un breve intervalo de tiempo, hasta que alcanzan un estado estable.

Este capítulo es de gran interés, ya que muchas aplicaciones, por ejemplo, los sistemas informáticos, descansan sobre multitud de circuitos que están conmutando constantemente y que en cada una de ellas inicia un transitorio que interesa que sea lo más rápido posible.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Distinguir entre régimen transitorio y estacionario en un circuito.

Clasificar los circuitos como de primer y segundo orden.

Aplicar el análisis de circuitos a los circuitos básicos que dan lugar a una respuesta de tipo transitorio de primer orden

Seleccionar y aplicar adecuadamente las ecuaciones presentadas en el capítulo.

Aplicar los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas.

- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

Evolución temporal del estado de un circuito.

Circuitos de primer y segundo orden.

Ecuaciones diferenciales y ecuaciones de los elementos almacenadores de energía.

Análisis de circuitos de primer orden en régimen transitorio en distintas situaciones.

Tema 9. Análisis de circuitos eléctricos en corriente alterna.

- Introducción y Contextualización Este es el último capítulo de la Unidad Didáctica 2. En este capítulo se explican los fundamentos del método simbólico que permite analizar los circuitos eléctricos alimentados con corriente alterna. Los

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métodos generales explicados en temas anteriores siguen siendo válidos, pero conducen a ecuaciones integro-diferenciales de laboriosa resolución, por lo que resulta ventajosa la utilización de una representación mediante números complejos que simplifica el análisis, aporta información intuitiva de la solución e, incluso, permite una resolución gráfica.

La única limitación de tal descripción reside en que sólo puede aplicarse a circuitos en régimen estacionario sinusoidal. Finalmente se realiza una introducción a los métodos de análisis de los circuitos en régimen estacionario sinusoidal utilizando el mencionado método simbólico aunque en realidad se trata de una adaptación de los métodos explicados en el Capítulo 6 pero teniendo en cuenta que ahora las magnitudes son de tipo fasorial.

El análisis de circuitos en corriente alterna es de gran importancia en la mayoría de las aplicaciones referidas a la tecnología eléctrica y electrónica.

Al acabar el estudio de este tema, se recomienda realizar las actividades de repaso de la Unidad comentadas en el Plan de Trabajo.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Distinguir las características de una fuente de alimentación de tipo alterna.

Ser capaz de realizar la representación de matemática mediante fasores de las señales alternas

Definir el comportamiento de los componentes básicos frente a señales alternas.

Diferenciar las peculiaridades de los conceptos de potencia y energía en alterna.

Distinguir y aplicar correctamente las leyes fundamentales y teoremas de los circuitos eléctricos en régimen estacionario sinusoidal.

Analizar circuitos sencillos RL, RC y RLC, en serie y en paralelo.

Aplicar los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas.

- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

Fuentes alternas.

Operaciones y representación con fasores.

Comportamiento de los componentes básicos frente a señales alternas.

Potencia y energía: potencia compleja, potencia aparente, potencia activa y potencia reactiva, factor de potencia, etc.

Análisis de circuitos eléctricos en corriente alterna y aplicación de leyes y teoremas fundamentales en circuitos con este tipo de excitación.

UNIDAD DIDÁCTICA 3. ELECTRÓNICA

La Unidad Didáctica 3 es la última del programa y se dedica a la electrónica. Se inicia con el estudio de los materiales semiconductores y las características y circuitos básicos realizados con diodos y transistores. La unidad termina con la presentación de los fundamentos en los que se basa la transmisión de la información entre sistemas electrónicos, exponiendo de forma introductoria algunos conceptos acerca de las líneas de transmisión y la transmisión óptica. Está compuesta por tres temas. Resaltar que es evidente la aplicación de los conceptos adquiridos en esta última unidad en la mayoría de los entornos profesionales de los futuros Graduados en Tecnología Informática, en el área de Sistemas, Tecnología Electrónica y TICs en general.

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Es imprescindible tener asimilados los conceptos estudiados en las dos unidades precedentes, por lo que se recomienda su repaso antes de iniciar esta Unidad 3.

Tema 10. Semiconductores y diodos.

- Introducción y Contextualización El capítulo comienza con el estudio de la conducción eléctrica en semiconductores, mostrando que cuando son puros su grado de conducción es muy pequeño, pero que si se añaden ciertas impurezas, la conducción se incrementa notablemente, según lo explicado en el Capítulo 2 de la UD1.

Posteriormente se estudia el comportamiento de las uniones y el de los semiconductores sometidos a un campo eléctrico. Estos mecanismos permiten controlar el grado de conducción del semiconductor, lo que posibilita la creación de transistores, como se verá en el capítulo siguiente.

Se continúa explicando el funcionamiento de los diodos y sus características eléctricas, para finalizar analizado algunos circuitos básicos con diodos.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Definir y caracterizar la conducción eléctrica en semiconductores.

Distinguir los distintos tipos de diodos y sus características diferenciales.

Analizar circuitos con diodos.

Aplicar los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas.

- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

Conducción eléctrica en semiconductores.

Distintos tipos de diodos.

Análisis de circuitos eléctricos con diodos.

Tema 11. Transistores bipolares y FET.

- Introducción y Contextualización En este capítulo se aborda el estudio de los transistores, importantes elementos de control de corriente. Estos dispositivos pueden dividirse en dos grandes grupos: los transistores bipolares, BJT y los transistores efecto campo, FET.

Antes de explicar las características eléctricas de estos dispositivos se explican, de forma introductoria, el funcionamiento interno de los mismos y los principales mecanismos involucrados.

A continuación se muestran las curvas características de los transistores y sus modelos eléctricos, con los que se podrán analizar, de forma aproximada, los circuitos de los que forma parte. Finalmente se analizan algunos circuitos típicos que utilizan transistores.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Clasificar los transistores.

Definir y caracterizar el funcionamiento de los transistores.

Analizar circuitos eléctricos con transistores.

Comocer las familias lógicas a partir de circuitos realizados con transistores.

Aplicar los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas.

- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

Tipos de transistores.

Funcionamiento de los transistores.

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Transistores en continua y en conmutación.

Análisis de circuitos con transistores. Familias lógicas

Tema 12. Transmisión de la información.

- Introducción y Contextualización Este es el último capítulo de la Unidad Didáctica 3 y supone la finalización del programa de la asignatura. En este capítulo se tratan los fenómenos físicos que fundamentan la transmisión de señales en sistemas eléctricos. Se explican, de manera introductoria, las leyes que rigen la transmisión de información sobre líneas de transmisión y sobre fibra óptica, así como sus características más importantes.

- Los resultados de aprendizaje asociados a los contenidos de este tema son:

Analizar los parámetros que caracterizan la transmisión de la información.

Diferenciar los distintos tipos y medios de transmisión de la información.

Identificar los parámetros de las líneas de transmisión y de la fibra óptica.

Ser capaz de examinar las redes de comunicaciones actuales a partir de los conocimientos adquiridos, aunque sea a un nivel muy básico.

- Los contenidos fundamentales del capítulo son:

Transmisión de la información: medios, tipos, características.

Líneas de transmisión de la información: parámetros, tipos y características.

Transmisión mediante fibra óptica: parámetros, características, leyes físicas y tipos de fibra.

3.- ORIENTACIONES PARA LA REALIZACIÓN DEL PLAN DE ACTIVIDADES

3.1 Actividades

De acuerdo con el Plan de Trabajo presentado en esta Guía, existen diversas actividades plantadas para facilitar el estudio y superación de la asignatura.

Estudio de los conceptos teóricos presentados en cada tema: Se estima que representa el 64 % de la dedicación del estudiante, que son aproximadamente entre 96 y 115 horas. El objetivo buscado es evidentemente la adquisición de los conceptos básicos de la asignatura, necesarios para poder aplicarlos y realizar con éxito los ejercicios y las pruebas de evaluación. Se recomienda realizar un estudio secuencial de los temas, de acuerdo con la planificación presentada en el Plan de Trabajo.

Resolución de los ejemplos y ejercicios propuestos: Se trata, por un lado, de los ejemplos desarrollados que se intercalan entre los conceptos teóricos en los capítulos del libro que se recomienda como texto base y que sirven para ir fijando los conceptos que se han presentado previamente, y, por otro lado, de los ejercicios propuestos al final de cada capítulo, cuya solución se encuentra al final del libro base.

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Se estima que suponen el 16 % de la dedicación del estudiante, lo que supone aproximadamente entre 24 y 29 horas, Es claro que este tiempo y esta actividad están muy interrelacionados con el tiempo de estudio ya que muchos de esos ejercicios se plantean y resuelven dentro del desarrollo de los temas de cada capítulo. Se recomienda intentar realizar de forma autónoma los ejemplos y comprobar la corrección, tanto del planteamiento como del resultado y realizar al acabar cada capítulo los ejercicios propuestos. Todas las dudas que surjan se tendrán que comentar con el Tutor y/o en el Curso Virtual. Estos ejercicios no hay que enviarlos ni entregarlos de ninguna manera. Constituyen parte del procedimiento de autoevaluación de la asignatura.

Resolución de los Ejercicios de Autoevaluación y PEDs: Distinguimos dos tipos de actividad, aunque se estima que entre las dos suponen el 20 % de la dedicación del estudiante, que son aproximadamente entre 30 y 36 horas. Se recomienda que se realicen al finalizar el estudio de la Unidad Didáctica correspondiente y siempre después de haber completado las actividades anteriores con éxito.

o Ejercicios de Autoevaluación: Mediante el nuevo libro de problemas indicado al inicio de este documento. Con él podrá encontrar los enunciados y las soluciones, con las que podrá realizar una autoevaluación de sus conocimientos. Las dudas que puedan surgir tendrán que comentarse con el Tutor y/o en el Curso Virtual.

o Prueba de Evaluación a Distancia (PED): Se trata de pruebas de resolución voluntaria constituidas por cuestiones y ejercicios sencillos de desarrollo que incentivan, temporizan y facilitan el estudio de la asignatura. Estas pruebas se realizarán a los largo del cuatrimestre, con la supervisión del Tutor que será el que las reciba una vez realizadas por el estudiante, las corrija, se las devuelva comentadas y emita el informe de evaluación correspondiente. El equipo docente publicará los enunciados de la PED en el Curso Virtual. Las fechas de entrega de la PED, de forma parcial (por Unidades) y/o completa (al final) la indicará y coordinara cada Tutor con los estudiantes que le hayan sido asignados, pero siempre serán anteriores a la celebración de las Pruebas Presenciales de Febrero y con el tiempo suficiente para su devolución corregida y comentada a los estudiantes. No se contempla ningún período de entrega adicional para la convocatoria de Septiembre.

Prueba Presencial

Existen dos convocatorias para el examen presencial, una ordinaria en febrero y otra extraordinaria en septiembre, según el calendario oficial de pruebas presenciales publicado por la UNED. La prueba presencial es de tipo test, debiendo el estudiante rellenar sus respuestas en la hoja de lectura óptica que le entregarán con el enunciado de las preguntas. Sólo debe devolver esa hoja de lectura óptica con sus respuestas; las hojas con los enunciados puede quedárselas. La prueba tiene una duración de dos horas y el estudiante no podrá utilizar ningún tipo de material para la realización del examen, permitiéndose únicamente el uso de calculadora no programable.

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3.2 Criterios de Evaluación

Las únicas actividades evaluables son la Prueba de Evaluación a Distancia (en caso de entregarla el estudiante, ya que es de realización voluntaria) y la Prueba Presencial. También se podrá tener en cuenta la participación y el trabajo realizado por el estudiante dentro del Curso Virtual (que junto a la PED constituye la parte de “evaluación continua” que establece el EEES).

Los criterios de evaluación son los siguientes:

a) Prueba Presencial.

La prueba consta de 12 cuestiones; sólo una de las cuatro opciones que se dan como respuesta es válida. Cada una de las cuestiones correcta tiene un valor de 0,833 puntos, y cada respuesta errónea un valor negativo de 0,4 puntos. Si durante la resolución de la prueba, el estudiante cree que existe algún error, que hay más de una respuesta correcta o cualquier otra incidencia que desee hacer constar, debe indicarlo en la hoja de lectura óptica.

En caso de que el estudiante esté en desacuerdo con la nota obtenida, deberá contactar por escrito para solicitar la revisión del examen, conforme al proceso establecido por la UNED, que se hará de forma particular para cada caso. Debe observar los plazos que hay establecidos en el procedimiento de revisión de exámenes, que figura en el portal del Departamento http://www.ieec.uned.es.

b) Evaluación continua.

La evaluación continua del estudiante se realiza básicamente a partir de la nota del informe del Tutor (que recoge las nota de la PED) y del trabajo y participación del estudiante en el curso virtual valorado tanto por el Tutor como por el Equipo Docente.

c) Nota final de la asignatura.

Si el estudiante ha realizado la Prueba de Evaluación a Distancia en plazo y, por lo tanto, existe una nota que permite tener en cuenta la evaluación continua de su trabajo en la asignatura, esta nota se sumará a la nota de la Prueba Presencial (siempre que esta última sea superior a un 4), suponiendo un máximo de un 15% de la nota final de la asignatura. Esto es:

Nota final = (0.15 · Nota Evaluación Continua) + (0,85 · Nota Prueba Presencial)

Si por cualquier motivo el estudiante no realiza la Prueba de Evaluación a Distancia (recuerde que su carácter es voluntario) o no la ha hecho en plazo, entenderemos que renuncia a que se le aplique la parte de evaluación continua de su trabajo por lo que la nota final de la asignatura será la nota de la Prueba Presencial. Esto es:

Nota final = Nota Prueba Presencial

Para aprobar la asignatura la nota final debe ser igual o superior a 5,00.

No se podrá obtener la calificación máxima, Matricula de Honor (10), si no se realiza la Prueba de Evaluación a Distancia.

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| José Carpio Ibáñez; Nuria Oliva Alonso; Juan Vicente Míguez Camiña

UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA 15

4.- GLOSARIO

No se considera necesario incluir por parte del Equipo Docente un glosario con términos específicos o relevantes de los contenidos de la asignatura. Sin embargo, sí que se recomienda que sea el propio estudiante el que realice su propio glosario como parte de su labor de estudio de esos contenidos.

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Madrid, septiembre de 2015