Curso 2015-2016
Ondas y Electromagnetismo
| Titulación: | Código: | Tipo: |
| Grado en Ingeniería Informática | 21405 | Básica 1º curso |
| Grado en Ingeniería Telemática | 21296 | Básica 1º curso |
| Grado en Ingeniería en Sistemas Audiovisuales | 21594 | Básica 1º curso |
| Créditos ECTS: | 8 | Dedicación: | 200 horas | Trimestre: | 2º y 3º |
| Departamento: | Dpto. de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones |
| Coordinador: | Rafa Pous |
| Profesorado: | Profesores teor�a:
Profesores seminarios:
Profesores pr�cticas:
(Pendiente T3) |
| Idioma: | Catal� i castell�. El professor de pr�ctiques Murat Demirtas parlar� en angl�s, per� els alumnes podran parlar i contestar en catal� i/o castell�. Catal�n y castellano. El profesor de pr�cticas Murat Demirtas hablar� en ingl�s, pero los alumnos podr�n hablar y contestar en catal�n y/o castellano. |
| Horario: | |
| Campus: | Campus de la Comunicación - Poblenou |
Este plan docente corresponde a la asignatura Ondas y Electromagnetismo, que es una asignatura introductoria com�n para los estudios de los tres grados TIC impartidos en la Escuela Superior Polit�cnica de la Universitat Pompeu Fabra: Grado en Ingenier�a Inform�tica, Grado en Ingenier�a Telem�tica i Grado en Ingenier�a en Sistemas Audiovisuales.
La asignatura se organiza en dos trimestres en que se trabajar�n los siguientes contenidos:
o Oscilaciones y Ondas
o Electromagnetismo
Con esta asignatura se persiguen diversos objetivos:
- Comprender los conceptos y leyes b�sicas que gobiernan el comportamiento de los fen�menos ondulatorios y el electromagnetismo.
- Ser capaz de aplicarlos de forma razonada a la resoluci�n de problemas en el �mbito de la ingenier�a.
- Potenciar el trabajo anal�tico mediante el planteamiento matem�tico de problemos i su soluci�n.
- Facilitar una serie de conocimientos te�ricos esenciales para el estudio de fen�menos y t�cnicas que son b�sicos en asignaturas posteriores de los grados.
Esta asignatura presupone una base de matem�ticas y f�sica correspondiente al nivell de bachillerato o de formaci�n profesional. Se detallan algunos de estos aspectos a continuaci�n.
En cualquier caso, es recomendable que los estudiantes hayan seguido el curso (o tengan el nivel del curso) de introducci�n a las matem�ticas que la ESUP oferta el mes de septiembre.
MATEM�TICAS
� C�lculo de derivadas e integrales.
� C�lculo de m�ximos y m�nimos de funciones.
� �lgebra b�sica de vectores y matrices.
� Nociones b�sicas de geometr�a en 2D y 3D.
� Trigonometr�a.
� Resoluci�n d'ecuaciones y sistemas de ecuacions lineales.
� Operaciones con potencias y logaritmos.
F�SICA
� Sistema internacional de unidades y conocimiento de las dimensiones de las magnitudes f�sicas.
� Notaci�n cient�fica.
� Cinem�tica: movimientos rectil�neos uniformes, movimientos uniformemente acelerados (rectil�neos o parab�licos), movimientos circulares (con velocidad o aceleraci�n angular constantes).
� Mec�nica: leyes de Newton del movimiento, conceptos de trabajo realizado por una fuerza, energ�a potencial y energ�a de un sistema f�sico.
� Ecuaciones de movimiento.
| Competencias generales | Competencias espec�ficas |
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Instrumentales 1. Capacidad de interrelacionar ideas. 2. Capacidad de expresar el propio razonamiento. 3. Capacidad de organizar y planificar. 4. Resoluci�n de problemas Sist�micas 5. Capacidad para aplicar los conocimientos a la pr�ctica. |
A. Conocer las leyes b�sicas que gobiernan los procesos oscilatorios y ondulatorios B. Conocer las leyes b�sicas que gobiernan los procesos de la electrost�tica y la magnetost�tica. C. Conocer los distintos elementos que pueden integrar un circuit el�ctrico. D. Conocer las leyes b�sicas que gobiernan el comportamiento de los circuitos de corriente continua y alterna, y su relaci�n con las leyes del electromagnetismo. E. Conocer las leyes b�sicas que gobiernan la propagaci�n de ondas electromagn�ticas planas. F. Capacidad para resolver problemas, reconociendo e identificando los fen�menos y conceptos involucrados en su planteamiento. G. Comprender la geometr�a de los problemas y aprovechar las simetr�as para simplificar su resoluci�n. H. Entender el paralelismo y la interrelaci�n entre los diferentes fen�menos estudiados. I. Ser capaces de trasladar a aplicaciones reales los conceptos te�ricos aprendidos en los distintos m�dulos. J. Comprender el papel de las ecuaciones de movimiento en la f�sica. K. Conocer la teor�a de errores y la su aplicaci�n en los estudios experimentales. |
Para alcanzar un nivel adecuado de las competencias espec�ficas F, G y H recogidas en el bloque anterior se plantean los siguientes objetivos de aprenendizaje:
| Competencia espec�fica | Objectivos de aprenendizaje |
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Capacidad para resolver problemas, reconociendo e identificando los fen�menos y conceptos involucrados en su planteamiento |
Saber describir el comportamiento cualitativo de los sistemas f�sicos. Es decir, entender los conceptos y comportamientos b�sicos que nos ayudan a analizar los sistemas y utilizarlos para predecir su comportamiento. Saber describir el comportamiento cuantitativo de los sistemas f�sicos. Entender y ser capaz de utilizar las herramientas matem�ticas para describir fen�menos f�sicos. Entender el significado de las ecuaciones y su dominio de validez. Saber qu� significa cada t�rmino de una ecuaci�n, qu� tipo de fen�meno describe y bajo qu� circunstancias es v�lido. Ser consciente de los l�mites de aplicabilidad que tienen las ecuaciones que modelan los fen�menos f�sicos. Identificaci�n de variables relevantes en la resoluci�n de problemas. Identificar qu� variables de un determinado problema son conocidas y cu�les no, y discriminar entre los datos que son importantes y aquellos que no lo son. Saber adaptarse a nuevas situaciones a partir de situaciones conocidas. Saber abstraer conceptos de tipo te�rico para resolver problemas similares pero no necesariamente iguales a los realizados en clase. Generalizar ideas y ponerlas en el contexto de los conocimientos adquiridos. Entender la necesidad de realizar aproximaciones y/o simplificaciones para resolver problemas. Ser met�dico en la resoluci�n de problemas de forma que se incluya: planteamiento y c�lculos, unidades de medida y procedimentos debidamente explicados. |
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Comprender la geometr�a de los problemas y saber aprovecharla para simplificar su resoluci�n |
Capacidad de visualizar distribuciones 2D y 3D y analizar las simetr�as geom�tricas. Escoger de forma apropiada los sistemes de referencia para aprovechar mejor las simetr�as �tiles para la resoluci�n de problemas. |
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Entender el paralelismo y la interrelaci�n entre los diferentes fen�menos estudiados |
Entender y explotar la analog�a formal de las leyes f�sicas. Entender que los fen�menos f�sicos que se dan en distintas �reas pueden tener elementos b�sicos comunes y que eso se puede aplicar a cualquier rama de las ciencias. |
La asignatura Ondas y Electromagnetismo se eval�a considerando, en cada uno de los trimestres que la forman, estas dos partes:
La nota final (NF) de cada trimestre se calcula considerando las notas de las partes te�rico-pr�ctica y la parte experimental de la siguiente forma:
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TRIM1: Oscilaciones y Ondas NFT1 = 0.8 � TPT1 + 0.2 � ExpT1 TRIM2: Electromagnetismo NFT2 = 0.8 � TPT2 + 0.2 � ExpT2 |
Si los dos trimestres est�n aprobados, la nota final de la asignatura es la media de las notas de cada bloque.
Las actividades evaluables en cada trimestre son las siguientes:
Parte Te�rico-Pr�ctica
Control Parcial (CtrlP): Control parcial a mitad de cada trimestre. Consta de preguntas te�rico-pr�cticas en formato test y un ejercicio corto. Es una actividad no recuperable.
Control Final (CtrlF): Control final del trimestre que se realizar� durante la �poca de ex�menes de marzo (2� trimestre) o junio (3er trimestre). Contendr� preguntas te�rico-pr�cticas en format tipos test y ejercicios num�ricos sobre todos los contenidos del trimestre. Es una actividad recuperable.
Parte Experimental
Practicas laboratorio (PLab): Sesions de laboratorio en que los alumnos pondr�n en pr�ctica los conceptos trabajados en las sesiones de teor�a y seminarios. En cada sesi�n se comunicar� a los alumnos el mecanismo de evaluaci�n, que podr� consistir en un test, la entrega de un informe o trabajo, o alg�n otro mecanismo de evaluaci�n. Estas actividades recibir�n la calificaci�n PLab.
Problemas pr�cticos (PPrac): Sus contenidos est�n relacionados con las pr�cticas de laboratorio. En cada sesi�n se comunicar� a los alumnos el mecanismo de evaluaci�n, que podr� consistir en un test, la entrega de un informe o trabajo, o alg�n otro mecanismo de evaluaci�n. Estas actividades recibir�n la calificaci�n PPrac.
En cada trimestre, la nota de cada parte se obtiene de la siguiente forma:
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Parte Te�rico-Pr�ctica: La nota de la parte te�rico-pr�ctica que resulta del seguimiento de la evaluaci�n continua es: TP= 0.75 � CtrlF + 0.25 � CtrlP En aquellos casos en que TP < 5 pero la nota del control final (CtrlF) sea igual o superior a 5, se considerar� superada la parte te�rico-pr�ctica con una nota de 5. Tened en cuenta que esta nota queda fijada a 5 y s�lo es posible obtener una nota superior mediante el seguimiento de las actividades de evaluaci�n continua de esta parte. Parte Experimental La calificaci�n de la parte experimental (Exp) para cada trimestre se obtiene de la seguiente forma: Exp = 0.65 � PLab + 0.35 � PPract Condiciones para aprobar cada trimestre
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Convocatoria Junio
Para superar la asignatura, hay que obtener una nota igual o superior a 4 en los dos trimestres. Es decir, NFT1≥ 4 y NFT2≥ 4.
| NFOiE = (NFT1 + NFT2)/2 |
Si no se obtiene una nota igual o inferior a 4 en alguno de los dos trimestres, se tomar� como nota final, la nota m�s baja. El c�lculo queda de la siguiente forma:
| NFOiE = m�nimo(NFT1,NFT2) |
Convocatoria Julio
Igual que en la convocatoria de junio, deben aprobarse los dos trimestres independientemente. Se puede recuperar la parte te�rico-pr�ctica de cada trimestre mediante una prueba escrita (CtrlJ). La nota de la parte experimental de cada trimestre se guarda hasta la convocatoria de Julio de la misma forma que las notas del control parcial y de las actividades de seminario.
Para cada trimestre, la nota de la part te�rico-pr�ctica se obtiene de la misma forma que en la convocatoria de Junio pero considerando ahora la nota obtenida en el control de julio, es a dir, as�:
TP= 0.75 � CtrlJ + 0.25 � CtrlP
En aquellos casos en que TP < 5 pero la nota del control de julio (CtrlJ) sea igual o superior a 5, se considerar� superada la parte te�rico-pr�ctica de este trimestre con una nota de 5.
Para superar la asignatura, hay que obtener una nota igual o superior a 4 en los dos trimestres.
Si NFT1≥ 4 y NFT2≥ 4
| NFOiE = (NFT1 + NFT2)/2 |
Si no se obtiene una nota igual o superior a 4 en alguno de los dos trimestres, se tomar� como nota final, la nota m�s baja. El c�lculo queda de la siguiente forma:
| NFOiE = m�nimo(NFT1,NFT2) |
| SEGUNDO TRIMESTRE: Oscilaciones y ondas |
Movimiento arm�nico simple Oscilador arm�nico amortiguado Oscilaciones forzadas Pulsos de onda y ecuaci�n de ondas Ondas arm�nicas Energ�a, potencia e intensidad Principio de superposici�n Interferencies Ondas estacionarias Efecto Doppler Ondas electromagn�ticas |
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TERCER TRIMESTRE: Electromagnetismo |
Campo el�ctrico, potencial electrostatico y energia potencial electrost�tica en distribuciones discretas Densidad de carga. Campo el�ctrico y potencial electrost�tico en distribuciones continuas Ley de Gauss Condensadores: el concepto de capacidad Corriente el�ctrica. Leyes de Kirchhoff Circuitos RC Campo magn�tico. Ley de Biot - Savart y Ley de Amp�re Ley de inducci�n de Faraday Ley de Lenz Circuitos RL Circuitos de corriente alterna: circuitos RLC Leyes de Maxwell: Ondas electromagn�ticas |
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La metodologia de la asignatura est� dise�ada para potenciar la capacidad anal�tica y motivar la interrelaci�n de los conceptos trabajados. Tambi�s se pondr� �nfasis en trabajar la expresi�n y comunicaci�n del propio razonamiento, combinando sesiones magistrales de explicaci�n del profesorado con el trabajo individual y en grupo realizado por los alumnos en sesiones de grupo medio o peque�o. En particular, el trabajo dentro y fuera del aula se organiza de la siguiente forma:
� Sesiones magistrales: En las clases de teor�a se presentar�n los conceptos fundamentales de la asignatura. Ser� necesario que le�is detenidamente los apuntes de teor�a antes de entrar a clase. En el Aula Global de la asignatura se publica un documento con la programaci�n de actividades donde encontrar�is una planificaci�n semanal de los contenidos que se trabajar�n en cada sesi�n. Se espera de los alumnos que participen formulando preguntas y comentarios.
� Sesiones de seminario: Son sesiones en grupo peque�o (unos 25 alumnos) que est�n destinadas a la discusi�n de cuestiones y problemas previamente trabajados por los alumnos. Las actividades planteadas en los seminarios son de car�cter diverso de manera que permitan practicar, revisar y discutir activamente las cuestiones trabajadas en las clases magistrales. El profesor actuar� como moderador y resolver� las dudas que hayan surgido. En los seminarios, discutiremos y resolveremos s�lo algunos de los problemas de la colecci�n. El resto quedar�n como actividades de profundizaci�n de los conceptos que deben trabajarse de forma aut�noma.
� Sesions de pr�ctiques (PR) : Son sesiones en grupo de tama�o (unos 40 alumnos) que los alumnos realizan en el laboratorio y en el aula supervisados por el profesor. Sirven para reforzar los conocimientos adquiridos en las sesiones magistrales en aplicaciones pr�cticas concretas en el �mbito de la ingenier�a.
La planificaci�n de todas las sesiones se detalla en el plan de actividades que se publica en la plataforma Aula Global - Moodle. Adem�s de este plan de actividades, encontrar�is en este espacio de la asignatura material que incluye: apuntes de teor�a y colecciones de cuestiones/problemas. Tambi�n se facilitar�n direcciones de p�ginas web de inter�s para la asignatura. En la tabla siguiente encontrar�is la distribuci�n de horas de dedicaci�n seg�n el tipo de sesi�n (teor�a, pr�cticas o seminario). Deb�is tener en cuenta que Ondas y Electromagnetismo es una asignatura que tiene 8 cr�ditos ECTS que corresponden a 200 horas de trabajo del estudiante, de las cuales 72 son presencials. Estas 72 horas est�n divididas de la siguiente forma: teor�a (36 horas), seminarios (20 horas) y pr�cticas (16 horas).
| Horas en el aula | Horas fuera del aula | ||||
| TRIMESTRE | Teor�a | Seminarios | Pr�cticas | ||
| 2� trimestre | 18 | 10 | 8 | 64 | |
| 3er trimestre | 18 | 10 | 8 | 64 | |
| Total: | 36 | 20 | 16 | 128 | Total: 200 |
Bibliografia b�sica (soporte papel y electr�nico)
� TIPLER, P. A., F�sica , vol. I i II, Editorial Revert� (M1 i M2)
Bibliograf�a complementaria (soporte papel y electr�nico)
� BURBANO DE ERCILLA , S., BURBANO GARC�A , E . , GARC�A MU�OZ, C., Problemas de F�sica , Mira, 1994
� FEYNMAN, R. Lectures on Physics.
� SEARS, ZEMANSKY, YOUNG, FREEDMAN, F�sica, vol 2. Addison - Wesley, 1999.
� ALONSO, M., FINN, E. F�sica, Vol. I i II, Addison - Wesley Iberoamericana, 1987.
Recursos did�cticos. Material docente de la asignatura
1) Apuntes en la p�gina web del curso
2) Colecci�n de problemas en la p�gina web del curso
3) Direcciones de inter�s en internet en la p�gina web del curs