Temario Teoria Electromagnetica

I NS TI TUTO P OLITÉ CNI CO NA CI ONA LSECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIORPROGRAMA SINTÉTICO

UNIDAD ACADÉMICA: ES CUELA SUPE R I OR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA UNIDAD TICOMAN .

PROGRAMAACADÉMICO:

I ngenierí a Geofísica

UNIDAD DE APRENDIZAJE: Teoría Electromagnética NIVEL: I

OBJETIVO GENERAL:

Describir en forma analítica la solución de diversos problemas relacionados con la ingeniería petrolera para aplicar sus conceptos en el estudio de fenómenos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos.

CONTENIDOS:

I. Mediciones y UnidadesII. Campo Electrostático III. Campo MagnetostáticoIV. Campos Variantes con el Tiempo.

ORIENTACIÓN DIDÁCTICA:

Se enfoca al desarrollo de competencias tales como el aprendizaje permanente y desarrollo de proyectos. A partir de la resolución de problemas que estén dentro del contenido central de la unidad de aprendizaje, se utilizaran dinámicas grupales para la reflexión de los conceptos propios de la asignatura. Se proporcionaran lecturas que refuercen el conocimiento, la comprensión y análisis del tema. Desarrollara prácticas en el laboratorio de física, en las cuales se aplican los conceptos teóricos analizados en aula, cuyo producto se presentara a través de un proyecto que presente los resultados obtenidos.

EVAL UACIÓN Y ACREDITACIÓN:

Se considerará una evaluación permanente tomando en cuenta, la evidencia de portafol ios, pruebas cognit ivas, part icipaciones, invest igaciones y la Evaluación del proyecto.

BIBL IOGRAFÍA: Halliday, David, Resnick y Kenneth S, Física II, CECSA . México 2002. ISBN 970240326X.

Serway, Raymond A. Física II. 6ª Edición. Edit. Thomson Parafino, México, 20006. ISBN 970-686-425-3.

Tipler, Paul A y Mosca Gene. Física II, 5ª Edición. Edit. Revertè, México 2005. ISBN 8429144129.

Sears – Zemansk - Young – Freedman, Física Universitaria Vol. 2 6ª Edición .Ed. Pearson Education. ISBN 970-26-06-72-L.

Reitz, J.R.J. Milford & R W. Christy, Fundamentos de la Teoría Electromagnética , Editorial McGraw Hill, Edición Cuarta, México 1996, Pág.

I NS TI TUTO P OLITÉ CNI CO NA CI ONA L

SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

UNIDAD ACADÉMICA: ESIA UNIDADTICOMANPROGRAMA ACADÉMICO:Ingeniería GeofísicaPROFESIONAL ASOCIADO: Perforación.ÁREA FORMATIVA: Científica Básica.MODAL IDAD: Presencial

UNIDAD DE APRENDIZAJE: Electromagnetismo.TIPO DE UNIDAD DE APRENDIZAJE:1) Teórica-práctica.2) Obligatoria.VIGENCIA: Agosto 2009NIVEL: ICRÉDITOS: TEPIC 7.5 SATCA 4.56

PROPOSITO GENERAL

Contribuye al perfil de egreso de los estudiantes de las carreras de Ingeniería Petrolera al proporcionar los conocimientos y fundamentos necesarios para comprender algunos fenómenos eléctricos y magnéticos así, como su carga electrostática, campo eléctrico, potencial eléctrico, capacitancia, ley de ohm y campo magnético y su modelación matemática. Dichas bases serán necesarias para unidades de aprendizaje posteriores relacionadas con la Mecánica, Fundamentos Matemáticos, Calculo Diferencial e Integral, Teoría Electromagnética, Algebra Lineal, Ecuaciones Diferenciales, Resistencia de Materiales, Métodos Numéricos, Termodinámica, Mecánica del Medio Continuo, Mecánica de Fluidos, Mecánica de Ondas y Óptica Geométrica.

OBJETIVO GENERAL


TIEMPOS ASIGNADOS

HORAS TEORÍA/SEMANA: 3

HORAS PRÁCTICA/SEMANA: 1.5

HORAS TEORÍA/SEMESTRE: 54

HORAS PRÁCTICA/SEMESTRE: 27

HORAS TOTAL ES/SEMESTRE: 81

UNIDAD DE APRENDIZAJE REDISEÑADA

POR CIENCIAS BASICAS REVISADA POR: Academia de Física.

APROBADA POR:Consejo Técnico Consultivo Escolar.Agosto 2009

Ing. Julio E. Morales de la Garza Presidente del

CTCE.

AUTORIZADO POR: Comisiónde Programas Académicos del Consejo General Consultivo del IPN.

Agosto 2009

Dr. David Jaramillo Vigueras Técnico de la Comisión de

Programas Académicos




UNIDAD DE APRENDIZAJE: Teoría Electromagnética . HOJA: 3 DE 9

N° UNIDAD TEMÁTICA: I NOMBRE: Campo y Potencial Eléctrico.OBJETIVO PARTICUL AR

Conocer características dinámicas de la fuerza y campo electrostático a través de los conceptos de carga, vector y diferencia de potencial.

No. CONTENIDOS

HORAS AD Acti vi d ad es d e do cen ci a

(a)

HORAS TAAActi vi d ad es

d e Ap ren d i zaj e Au tó n o

mo(b)

CLAVEBIBLIOGRÁ FICA

T P T P

1.11.21.2.11.31.3.1

Sistema de unidades y mediciones.Mediciones eléctricasInstrumentos de mediciones eléctricasMediciones magnéticasInstrumentos de mediciones magnéticas

1.51.51.51.51.5

1.51.51.51.51.5

1B 2B1B 2B1B 2B1B 2B1B 2B

Subtotales por Unidad temática*: 7.5 7.5

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE

Integración de portafolio de evidencias de aprendizaje, el cual debe contener:Mapas conceptuales, diagramas prévios, resumenes. Elaborar ejercicios utilizando las TIC’s para procesar información y trazar gráficas.Exposiciones en forma individual y grupal.Tareas revisadas y entregadas por medio de portafolios de evidencias.Evaluación sumativa.

EVAL UACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

La evaluación de las unidades de aprendizaje es permanente (sumativa) 60%.Portafolio de evidencias que contiene actividades, tareas, prácticas, participaciones, lista de ejercicios (40 %).




UNIDAD DE APRENDIZAJE: Electromagnetismo. HOJA: 4 DE 9

N° UNIDAD TEMÁTICA: II NOMBRE: Campo Eléctrico EstáticoOBJETIVO PARTICUL AR

Conocer y aplicar los diferentes tipos de condensadores en conexiones mixtas mediante prácticas establecidas para la comprobación de la teoría.

No. CONTENIDOS

HORAS AD Acti vi d ad es d e do cen ci a

(a)

HORAS TAAActi vi d ad

es d e Ap ren d i zaj e Au tó n o

mo (b)


T P T P

2.12.22.2.12.32.3.12.42.4.12.4.22.4.3

2.5

2.5.12.5.22.6

Carga eléctrica y Ley de CoulombEl campo eléctrico y el potencial electrostáticoEl dipolo eléctricoCampo eléctrico para distribuciones de carga continúaLey de GaussEnergía electrostática de una distribución de cargasDensidad de energía de un campo electrostáticoEnergía potencial de un grupo de cargas puntualesEnergía de un sistema de conductores cargados: coeficientes de potencialNaturaleza de la corriente eléctrica y densidad de corrienteLey de OhmCorrientes estacionarias en medios continuosCapacitores y dieléctricos

1.51.51.51.51.51.51.00.51.5

1.5

1.51.51.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 3C1B 2B 5B 3C 4C

1B 2B 5B 3C 4C

1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C

Subtotales por Unidad temática*: 18.0 6.0 16.0


Integración de portafolio de evidencias de aprendizaje, el cual debe contener:Mapas conceptuales, diagramas prévios, resumenes. Elaborar ejercicios utilizando las TIC’s para procesar información y trazar gráficas.Exposiciones en forma individual y grupal.Tareas revisadas y entregadas por medio de portafolios de evidencias.Evaluación sumativa.







N° UNIDAD TEMÁTICA: III NOMBRE: Campo Magnético OBJETIVO PARTICUL AR

Conocer los tipos de corriente eléctrica, y aplicar las leyes de ohm y kirchoff para la solución de problemas y prácticas en conexiones mixtas.

No .CONTENIDOS

HORAS AD Acti vi d ad

es d e do cen ci a

(a)

HORAS TAAActi vi d ad

es d e Ap ren d i zaj e Au tó n o

mo (b)


T P T P

3.13.23.2.13.2.23.33.43.4.13.4.23.53.63.73.83.9

Coeficientes con capacidad de inducciónInducción magnéticaLey de Biot – SavartLey de AmpereEl potencial vector magnéticoEl potencial escalar magnéticoFlujo magnéticoFuentes del campo magnético: intensidad magnéticaEcuaciones de campoSusceptibilidad y permeabilidad magnética e histéresisGeneralización de la Ley de AmpereEcuaciones de MaxwellEnergía electromagnética

0.51.51.51.51.51.51.51.53.01.50.53.03.0

1.5

1.5

1.5

1.5

1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 5B 3C 4C1B 2B 3C 4C1B 2B 3C 4C1B 2B 3C 4C1B 2B 3C 4C1B 2B 3C 4C1B 2B 3C 4C1B 2B 3C 4C

Subtotales por Unidad temática*: 10.5 6.0 19

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJ E

Mapas conceptuales, diagramas prévios, resumenes. Elaborar ejercicios utilizando las TIC’s para procesar información y trazar gráficas.Exposiciones en forma individual y grupal.Tareas revisadas y entregadas por medio de portafolios de evidencias.Evaluación sumativa.







N° UNIDAD TEMÁTICA: IV NOMBRE: Campos Variantes con el Tiempo.OBJETIVO PARTICUL AR

Conocer y aplicar la fuerza magnética ejercida por un campo magnético.

No . CONTENIDOS

HORAS AD Acti vi d ad

es d e do cen ci a(a)

HORAS TAAActi vi d ad es

d e Ap ren d i zaj e Au tó

n o mo (b)


T P T P

4.14.1.14.24.34.5

Ley de la inducciónAutoinducción e inducción mutuaEstados no – estacionariosEl vector Poynting de flujo de energíaSolución de Hertz para las ecuaciones de campo

3.03.01.53.03.0

1.51.5

1.5

6.03.03.03.03.0

13C 4C3C 4C3C 4C3C 4C3C 4C

Subtotales por Unidad temática*:13.5 4.5


Mapas conceptuales, diagramas prévios, resumenes. Elaborar ejercicios utilizando las TIC’s para procesar información y trazar gráficas.Exposiciones en forma individual y grupal.Tareas revisadas y entregadas por medio de portafolios de evidencias.Evaluación sumativa.





DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR UNIDAD DE APRENDIZAJE: Electromagnetismo HOJA: 8 DE 9

RELACIÓN DE PRÁCTICAS

PRÁCTICA No. NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDADES TEMÁTICAS

DURACIÓN LUGAR DE REALIZACIÓN

1

2

3

4

5

6

Carga Eléctrica y Campo Eléctrico.Objetivo: Comprobar las manifestaciones macroscópicas de la carga eléctrica y comprobarlo mediante el calculo de las magnitudes de fuerza eléctrica y campo eléctrico.

Potencial Eléctrico y Diferencia de Potencial. Objetivo: Calcular la diferencia de potencial entre dos puntos del campo electrostático así como la capacitancia.

Capacitancia y Energía en Condensadores.Objetivo: Conocer los dispositivos diseñados para almacenar carga. Los diversos materiales que conforman a un capacitor y sus características. Comprobar el fenómeno de carga y descarga de un capacitor.

Condensadores en Serie y en Paralelo.Objetivo: Conocer las diferentes combinaciones de conexión eléctrica entre capacitores y comprobar los métodos de calculo de Capacitancia y Carga.

Ley de Ohm y Resistividad.Objetivo: Relacionar el paso de la corriente a través de un material con las características y geometría del mismo. Verificar el vínculo existente entre resistencia, longitud, sección transversal y la resistividad de un conductor.

Resistencias en serie, Paralelo y Leyes de Kirchooff.Objetivo: Determinar el valor de la resistencia nominal utilizando el código de colores. Verificar la Ley de Ohm. Verificar como influye la resistencia en la corriente eléctrica. Determinar la resistencia equivalente mediante los diferentes tipos de

I

I

II

II

III

III

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

Laboratorio de Física






7

8

9

conexiones de los resistoresFuerza Magnética y Flujo Magnético para cargas en Movimiento.Objetivo: Observar el efecto producido por un conductor o una serie de conductores (bobina) al paso de una corriente a través de ellos.

Ley de biot-Savart y Ley de Ampere.Objetivo: Formular las leyes de Biot- Savart –Laplace, gauss del magnetismo y ampere.

Ley de Faraday e Inductancias.Objetivo: Describir el fenómeno de inducción de la fem en conductores en movimiento dentro del campo magnético, circuitos cerrados en presencia del campo magnético alternativo, formulando e interpretando las leyes de faraday y lenz para el mismo, favoreciendo al estudio de los parámetros de autoinductancia e inductancia mutua.

IV

IV

IV

3.0

3.0

3.0




TOTAL DE HORAS

27.0

EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN:

La evaluación de las prácticas se llevaran a acabo por unidad temática, y estas serán acreditas siempre y cuando cumplan con los requerimientos que así lo establezca la practica.

El 80% contribuye la evaluación de las prácticas a la calificación de la unidad correspondiente y a la final; además, es requisito aprobarlas previamente para poder acreditar la unidad de aprendizaje.




UNIDAD DE APRENDIZAJE: Electromagnetismo HOJA: 9 DE 9

PROCEDIMIENTO DE EVAL UACIÓNValor de las unidades temáticas:

UNIDAD TEMÁTICA I: Mediciones y Unidades. 25%

UNIDAD TEMÁTICA II: Campo Electrostático. 25%

UNIDAD TEMATICA III: Campo Magnetostático. 25%

UNIDAD TEMATICA IV: Campos Variantes con el Tiempo. 25%

También puede acreditarse por: Cursar en otra(s) unidad(es), de acuerdo con el Programa de Movilidad del Plan de estudios

aprobado y de los convenios que para tal efecto se establezcan, previa aprobación de la Academia.

CL AVE B C BIBL IOGRAFÍA1

2

3

4

5

X

X

X

X

X

Halliday, David, Resnick y Kenneth S, Física II, CECSA . México 2002. ISBN 970240326X.

Serway, Raymond A. Física II. 6ª Edición. Edit. Thomson Parafino, México, 20006. ISBN 970-686-425-3.

Tipler, Paul A y Mosca Gene. Física II, 5ª Edición. Edit. Revertè, México 2005. ISBN 8429144129.

Sears – Zemansk - Young – Freedman, Física Universitaria Vol. 2 6ª Edición .Ed. Pearson Education. ISBN 970-26-06-72-L.

Reitz, J.R.J. Milford & R W. Christy, Fundamentos de la Teoría Electromagnética , Editorial McGraw Hill, Edición Cuarta, México 1996, Pág..

In sti tu cio n al Ci en tífi caBási ca

Pro fesi onal Termi n al y d eIn teg ració n




PERFIL DOCENTE POR UNIDAD DE APRENDIZAJE

1. DATOS GENERAL ES

UNIDAD ACADÉMICA: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA UNIDAD TICOMAN

PROGRAMAACADÉMICO:

Ingeniero Petrolero NIVEL II

ÁREA DE FORMACIÓN:

ACADEMIA: Ciencias Básicas UNIDAD DE APRENDIZAJE: Electromagnetismo

ESPECIAL IDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Lic. en Física y Matemáticas, posgrado o áreas a fines.

OBJETIVO DE L A UNIDAD DE APRENDIZAJE:


2. PERFIL DOCENTE:

CONOCIMIENTOS EXPERIENCIAPROFESIONAL

HABIL IDADES ACTITUDES

Fisica generalConocimiento del nuevo modelo educativo del IPN.

Haber impartido asignaturas de Física o a fines.

Dominio de Fisica.Comunicación.Pensamiento crítico. Relación. Investigación. Docencia.Integrar conocimientos Aplicar el proceso educativo del MEI.

Tolerancia.Respeto a sus ideas y las de otros.Responsabilidad.Organización.Ética. Tener vocación de docencia.

EL ABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ

Nombre y firma del Presidente de Academia

M. en C. Braulio S. Colmenero Mejía

Nombre y firma del Subdirector Académico

M. en C. Eduardo Pérez Flores

Nombre del Director de la Unidad Académica

Ing. Julio E. Morales de la Garza

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