PLANIFICACIÓN SINTÉTICA DE LA ASIGNATURA

I. DATOS DE GENERALES

1.- Denominación de la Asignatura: Física II (Electricidad y Magnetismo) 2.- Código de Asignatura: 71093.- Semestre: Primero de II Año 4.- Créditos: 5 (cinco)5.- Horas de Dedicación Total: 966.- Total Horas Teóricas: 647.- Total de Horas de Laboratorio: 328.- Profesor Responsable de su adecuación: Luis Alberto Powell Díaz9.- Periodo Incluido en el Plan de Estudios: Tercer Semestre

10.- Periodo de Desarrollo: Del 15 de marzo al 24 de julio de 2010. 11.- Prerrequisitos: Cálculo I, II y Física I; 43 créditos aprobados a la fecha

II. JUSTIFICACIÓN:

Esta asignatura de vital importancia en las carreras de Licenciatura en Ingeniería, las cuales incluyen en sus planes de estudio asignaturas que requieren como base de conocimientos generales el dominio y manejo de leyes fundamentales de la Electricidad y el Magnetismo, como lo son: Teoría de Circuitos, Campos Electromagnéticos y Electrónica, entre otras. Por lo tanto, se hace imprescindible que los facilitadores de la educación universitaria, desarrollen en el estudiante las competencias fundamentales para un adecuado manejo de los campos eléctrico y magnético, sus fundamentos teóricos, sus conceptualizaciones, sus fuentes, sus características y el análisis de la realidad de los mismos, que le permitan involucrarse en el futuro, con las herramientas, aplicaciones y técnicas de análisis y diseño de los elementos, circuitos y sistemas de comunicación.

III. DESCRIPCIÓN DEL CURSO:

La asignatura obligatoria denominada “Física II”, con código 7109, forma parte del Plan de Estudios de la carrera de Licenciatura en Ingeniería Marítima Portuaria que se cursa en la Universidad Tecnológica de Panamá; se imparte durante el I semestre del II año y corresponde a las asignaturas de ciencias básicas. Se desarrolla a través de 4 horas teóricas y 2 horas de laboratorio semanales (6 horas en total) y representa 5 créditos. Esta signatura tiene como prerrequisito el haber aprobado a la fecha 43 créditos de la carrera, incluyendo asignaturas como Cálculo I y II, Física I y otras. Pretende dotar al estudiante de bases sólidas en los principios de la electricidad y el magnetismo y la habilidad para el análisis y diseño de los elementos, circuitos y sistemas basados en la existencia y la propagación del Campo Electromagnético (CEM).

El curso de Física II se inicia con el tema de Carga Eléctrica, ya sea como distribución discreta o continua. Luego se introducen los conceptos de campo eléctrico, producido por cargas puntuales y de distribución continua de cargas (lineal, superficial y volumétrica), aplicando el principio de superposición de la Ley de Coulomb. Luego se estudia la Ley de Gauss mediante el concepto de Flujo del Campo Eléctrico para diferentes simetrías. Se desarrolla el concepto de Potencial Eléctrico y la Diferencia de Potencial. Se analizan las propiedades de los dieléctricos y condensadores (capacitores). Se estudian los fenómenos eléctricos en cargas puntuales en movimiento a través de un conductor y mediante las teorías de circuitos eléctricos. Por último, se abarcan los efectos del campo magnético, las fuentes que lo producen y las Leyes Fundamentales del Electromagnetismo, mediante las ecuaciones de Maxwell, como una teoría que enfoca dos aspectos del mismo fenómeno.

IV.- COMPETENCIAS (Objetivos Generales):

El estudiante al finalizar este curso tendrá las siguientes capacidades, habilidades y destrezas:

• Analiza y aplica, utilizando las herramientas matemáticas apropiadas, los conceptos, fenómenos y principios fundamentales del electromagnetismo clásico.

• Desarrolla competencias cognitivas, psicomotoras y actitudinales en el análisis de los fenómenos de la Electricidad y el Magnetismo.

• Desarrolla métodos de análisis que le permiten comprender, interpretar y aplicar los conocimientos de las leyes fundamentales de la Electrodinámica Clásica en la solución de problemas que se le presenten en el ejercicio de su profesión.

• Evidencia capacidades lógico-deductivas en el análisis de los fenómenos eléctricos y magnéticos.

• Interpreta y utiliza las ecuaciones de Maxwell y las describe, identificando físicamente cada uno de sus parámetros.

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V.- CONTENIDOS

CRONOGRAMA MODULAR

MÓDULO FECHAS CANTIDAD DE

HORAS

CANTIDAD DE

SEMANAS

MÓDULO #1 LA CARGA ELÉCTRICA Y LA LEY DE COULOMB

23, 26, 27® y 30 de marzo de 2010

8 1.33

MÓDULO #2 CAMPO ELÉCTRICO

6 y 9 de abril de 2010 4 0.67

MÓDULO # 3LEY DE GAUSS

13, 16, 20, 23 y 27 de abril de 2010

10 1.67

MÓDULO # 4 POTENCIAL ELECTRICO.

4, 7, 11 y 14 de mayo de 2010

8 1.33

MÓDULO # 5CAPACITORES Y DIELÉCTRICOS

18, 21, 22®, 25 y 28 de mayo de 2010

10 1.67

MÓDULO # 6 MAGNETISMO

4, 8, 11 y 15 de junio de 2010

8 1.33

MÓDULO # 7FUENTES DE CAMPOS MAGNÉTICOS

18, 19®, 22, 25 y 29 de junio de 2010

10 1.67

LABORATORIOS

LABORATORIO #1 (TEORÍA)CORRIENTE ELÉCTRICA Y LA LEY DE OHM

25 de marzo, 8 [+1®] y 15 [+1®] de abril de 2010

8 4

LABORATORIO #2 (TEORÍA)CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y LEYES DE KIRCHHOFF

22 Y 29 de abril, y 6 de mayo de 2010

6 3

LABORATORIO #3 (PRÁCTICA)ELEMENTOS DE CIRCUITOS, MEDICIONES DE VOLTAJE Y CORRIENTE, REGIONES EQUIPOTENCIALES, LEY DE OHM, CIRCUITOS SERIE Y LEY DE VOLTAJES, CIRCUITOS PARALELOS Y LEY DE CORRIENTES, CIRCUITOS SERIE-PARALELOS, PUENTE DE WHEASTONE, CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR, CAMPO

13, 20 [+1®]* Y 27 de mayo de 2010

3, 10 [+1®], 17 Y 24 de junio de 2010

1° de julio de 2010*

18 9

3

MEGNÉTICO PRODUCIDO POR UNA CORRIENTE Y CAMPOR MAGNÉTICO EN UN ALAMBRE *(Exámenes parciales de

Laboratorio)

Nota: Tanto el contenido y fechas de desarrollo de los módulos estarán sujetos a revisión constante por docente y participantes.

VI.- METODOLOGIA Y RECURSOS

Cada módulo ha sido enmarcado siguiendo estrategias y actividades que se entrelazan y será desarrollado por el facilitador siguiendo estrategias didácticas, dirigidas al desarrollo de competencias en adultos, fundamentadas en la comunicación asertiva, el aprendizaje significativo y la enseñanza situada. La asignatura incluye siete (7) módulos distribuidos en las 16 semanas de clases. Se utilizan técnicas participativas que se corresponden con cada módulo planteado y que favorecen el aprendizaje crítico y creativo. Recursos didácticos: el facilitador utilizará técnicas como: exposiciones dialogadas, demostraciones, prácticas en el laboratorio, análisis de casos y otras. Las actividades metodológicas se ajustan al logro de objetivos enfocados en cada módulo, así tenemos que a través de técnicas individuales y de equipo, los participantes realizarán investigaciones de campo, sustentarán lecturas analíticas, presentarán resúmenes, realizarán tareas en casa y prácticas de laboratorio, todo el proceso se apoyará en recursos como: textos, revistas especializadas, uso de internet, computador portátil, proyector multimedia, retroproyector, filminas, láminas, prácticas sencillas de montar y otros.

VII.- CRITERIOS DE EVALUACIÓN

En los diferentes momentos del acto docente, se realizarán evaluaciones que permitirán detectar las debilidades para ir reforzándolas (evaluaciones diagnósticas, formativas y sumativas). A través de guías evaluativas, diseñadas en base a objetivos específicamente formulados. La evaluación estará basada en la escala reglamentada por la Universidad Tecnológica de Panamá, tomando en cuenta la asistencia y la participación activa en clases, el cumplimiento de las tareas asignadas, laboratorio, los exámenes parciales, presentación de tema de interés, glosario de términos y el examen semestral.La evaluación final se fundamenta en los instrumentos diseñados para evaluaciones formativas y sumativas, con las siguientes ponderaciones:

ASISTENCIA Y PARTICIPACIÓN ACTIVA 5EXAMEN PARCIAL # 1 10EXAMEN PARCIAL # 2 10EXAMEN PARCIAL # 3 10EXPOSICIÓN DE TEMA ASIGNADO 10LABORATORIO 20

4

GLOSARIO DE TÉRMINOS 5EVALUACIÓN SEMESTRAL 30

TOTAL 100

CRONOGRAMA DE EVALUACIÓN

MÓDULO FECHA DE LAS EVALUACIONES

MÓDULOS # 1, 2 Y 3 LA CARGA ELÉCTRICA Y LA LEY DE COULOMB, CAMPO ELÉCTRICO Y LEY DE GAUSS

30 de abril de 2010

MÓDULOS # 4 Y 5 POTENCIAL ELECTRICO, CAPACITORES Y DIELÉCTRICOS

1° de junio de 2010

MÓDULOS # 6 Y 7 MAGNETISMO Y FUENTES DE CAMPOS MAGNÉTICOS.

2 de julio de 2010

EXAMEN SEMESTRALEntre el 5 y el 17 de julio de 2010

Nota: La evaluación de los laboratorios equivaldrá al 20% de la nota final y la misma consistirá en los siguientes aspectos evaluativos:Asistencia (10%), Informes (60%), 2 Parciales (15% cada uno). Los exámenes parciales del laboratorio se efectuarán el 20 de mayo y el 1° de julio de 2010.

VIII.- BIBLIOGRAFÍA:

1. FÍSICA: Raymond Serway, Tercera Edición revisada (Tomo II), McGraw-Hill, México, 1995, Texto.

2. FÍSICA GENERAL**: Daouglas C. Giancoli, Primera Edición en español (Tomo II), Editorial Prentice-Hall, México, 1993.

3. FÍSICA: David Halliday y Robert Resnick, Segunda Edición, Compañía Editorial Continental, S. A., México, 1994

4. FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA: John P. McKelvey y Howard Grotch, Primera Edición, Editorial Harla, México, 1992.

5. FÍSICA UNIVERSITARIA, Francis W. Sears y Mark W. Zemansky, Novena Edición, Adisson Wesley Longman, México, 1993.

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6. F+ISICA PARA ESTUDIANTES DE CIENCIAS E INGENIERÍA, Frederick J. Bueche, Cuarta Edición, McGraw-Hill, México, 1991.

7. Guía de Laboratorio de Física II, UTP.

** Se usa también en el Laboratorio.

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