Curso 2015-16
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: | Ernest Montbrió |
| Profesorado: | Segon Trimestre: Ernest Montbrió, Agustín Martorell, Marta Guardiola, Vicente Pallarés, Iñigo Romero, Nerea Mangado, Ramon Nogueira. Tercer Trimestre: Maxim Carlavilla,Agustín Martorell, Borja Mercadal, David Fernández, Mario Pannunzi, Ruben Doste, Jordi Puigbó. |
| Idioma: | Catalán y castellano |
| Horario: | |
| Campus: | Campus de la Comunicación - Poblenou |
Este plan docente corresponde a la asignatura Ondas y Electromagnetismo, que es una asignatura introductoria común para los estudios de los tres grados TIC impartidos en la Escuela Superior Politécnica de la Universitat Pompeu Fabra: Grado en Ingeniería Informática, Grado en Ingeniería Telemática i Grado en Ingeniería en Sistemas Audiovisuales.
La asignatura se organiza en dos trimestres en que se trabajarán los siguientes contenidos:
o Oscilaciones y Ondas
o Electromagnetismo
Con esta asignatura se persiguen diversos objetivos:
- Comprender los conceptos y leyes básicas que gobiernan el comportamiento de los fenómenos ondulatorios y el electromagnetismo.
- Ser capaz de aplicarlos de forma razonada a la resolución de problemas en el ámbito de la ingeniería.
- Potenciar el trabajo analítico mediante el planteamiento matemático de problemos i su solución.
- Facilitar una serie de conocimientos teóricos esenciales para el estudio de fenómenos y tècnicas que son básicos en asignaturas posteriores de los grados.
Esta asignatura presupone una base de matemáticas y física correspondiente al nivell de bachillerato o de formación profesional. Se detallan algunos de estos aspectos a continuación.
MATEMÁTICAS
• Cálculo de derivadas e integrales.
• Cálculo de máximos y mínimos de funciones.
• Álgebra básica de vectores y matrices.
• Nociones básicas de geometría en 2D y 3D.
• Trigonometría.
• Resolución d'ecuaciones y sistemas de ecuacions lineales.
• Operaciones con potencias y logaritmos.
FÍSICA
• Sistema internacional de unidades y conocimiento de las dimensiones de las magnitudes físicas.
• Notación científica.
• Cinemática: movimientos rectilíneos uniformes, movimientos uniformemente acelerados (rectilíneos o parabólicos), movimientos circulares (con velocidad o aceleración angular constantes).
• Mecánica: leyes de Newton del movimiento, conceptos de trabajo realizado por una fuerza, energía potencial y energía de un sistema físico.
| Competencias generales | Competencias específicas |
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Instrumentales 1. Capacidad de interrelacionar ideas. 2. Capacidad de expresar el propio razonamiento. 3. Capacidad de organizar y planificar. 4. Resolución de problemas Sistémicas 5. Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica. |
A. Conocer las leyes básicas que gobiernan los procesos oscilatorios y ondulatorios B. Conocer las leyes básicas que gobiernan los procesos de la electrostática y la magnetostática. C. Conocer los distintos elementos que pueden integrar un circuit eléctrico. D. Conocer las leyes básicas que gobiernan el comportamiento de los circuitos de corriente continua y alterna, y su relación con las leyes del electromagnetismo. E. Conocer las leyes básicas que gobiernan la propagación de ondas electromagnáticas planas. F. Capacidad para resolver problemas, reconociendo e identificando los fenómenos y conceptos involucrados en su planteamiento. G. Comprender la geometría de los problemas y aprovechar las simetrías para simplificar su resolución. H. Entender el paralelismo y la interrelación entre los diferentes fenómenos estudiados. I. Ser capaces de trasladar a aplicaciones reales los conceptos teóricos aprendidos en los distintos módulos. J. Comprender el papel de las ecuaciones de movimiento en la física. K. Conocer la teoría de errores y la su aplicación en los estudios experimentales. |
Para alcanzar un nivel adecuado de las competencias específicas F, G y H recogidas en el bloque anterior se plantean los siguientes objetivos de aprenendizaje:
| Competencia específica | Objectivos de aprenendizaje |
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Capacidad para resolver problemas, reconociendo e identificando los fenómenos y conceptos involucrados en su planteamiento |
Saber describir el comportamiento cualitativo de los sistemas físicos. Es decir, entender los conceptos y comportamientos básicos que nos ayudan a analizar los sistemas y utilizarlos para predecir su comportamiento. Saber describir el comportamiento cuantitativo de los sistemas físicos. Entender y ser capaz de utilizar las herramientas matemáticas para describir fenómenos físicos. Entender el significado de las ecuaciones y su dominio de validez. Saber qué significa cada término de una ecuación, qué tipo de fenómeno describe y bajo qué circunstancias es válido. Ser consciente de los límites de aplicabilidad que tienen las ecuaciones que modelan los fenómenos físicos. Identificación de variables relevantes en la resolución de problemas. Identificar qué variables de un determinado problema son conocidas y cuáles 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 teórico 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 metódico en la resolución de problemas de forma que se incluya: planteamiento y cálculos, unidades de medida y procedimentos debidamente explicados. |
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Comprender la geometría de los problemas y saber aprovecharla para simplificar su resolución |
Capacidad de visualizar distribuciones 2D y 3D y analizar las simetrías geométricas. Escoger de forma apropiada los sistemes de referencia para aprovechar mejor las simetrías útiles para la resolución de problemas. |
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Entender el paralelismo y la interrelación entre los diferentes fenómenos estudiados |
Entender y explotar la analogía formal de las leyes físicas. Entender que los fenómenos físicos que se dan en distintas áreas pueden tener elementos básicos comunes y que eso se puede aplicar a cualquier rama de las ciencias. |
La asignatura de ondas y electromagnetismo se evalua considerando cada trimestre (T2, T3) por sepado. Si los dos trimestres estan aprobados, la nota final de la asignatura es la media de las dos notas. En caso contrario se puede recuperar una o las dos partes en la convocatoria de julio.
Cada trimestre se evaluará mediante dos pruebas tipo test:
Prueba parcial (2T: 09/02; 3T: 17/05): Esta prueba tiene un peso del 50% de la nota del trimestre i elimina temario. En efecto, si es supera, el temario del curso correspondiente a esta prueba queda aprobado (en la convocatoria julio tambien).
Prueba final (convocatorias de Marzo/Junio, y convocatoria de recuperación de Julio): Los alumnos que hayan aprobado la prueba parcial, solo tendrán que examinarse de la segunda parte del temario del trimestre, que tendrá un peso correspondiente al otro 50% de la nota del trimestre. Los alumnos con la prueba parcial no superada, se examinaran de todo el trimestre en una sola prueba que tendrá el valor del 100% de la nota del trimestre.
Nota para alumnos Repetidores:
i. Este año no se harán prácticas de laboratorio. Las notas de prácticas de otros años no se guardan.
ii. Alumnos repetidores con alguno de los trimestres aprobados en años anteriores: La nota del trimestre aprobado en años anteriores es válida, y hará media con la nota del trimestre que quede por recuperar. Este trámite se aplica automáticamente.
| SEGUNDO TRIMESTRE: Oscilaciones y ondas |
1-Análisis dimensional y Unidades. Movimiento harmónico simple (Tipler c. 14.1, 14.2) 2-Péndulo Simple. Energía. (Tipler c. 14.3) 3-Oscilador harmónico amortiguado (French c. 4) 4-Oscilador harmónico forzado (French c. 4) 5-Ecuación de ondas (Tipler cp. 15.1) 6-Ondas harmónicas (Tipler cp. 15.2) 7-Energía en una corda y Efectos de contorno (Tipler cp. 15.2, 15.4) 8-Principio de superposición. Interferéncias. (Tipler cp. 16.1) 9-Ondas estacionarias (Tipler cp. 16.2) |
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TERCER TRIMESTRE: Electromagnetismo |
Campo eléctrico, potencial electrostatico y energia potencial electrostática en distribuciones discretas Densidad de carga. Campo eléctrico y potencial electrostático en distribuciones continuas Ley de Gauss Condensadores: el concepto de capacidad Corriente eléctrica. Leyes de Kirchhoff Circuitos RC Campo magnético. Ley de Biot - Savart y Ley de Ampère Ley de inducción de Faraday Ley de Lenz Circuitos RL Circuitos de corriente alterna: circuitos RLC Leyes de Maxwell: Ondas electromagnéticas |
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La metodologia de la asignatura está diseñada para potenciar la capacidad analítica y motivar la interrelación de los conceptos trabajados. Tambiés se pondrá énfasis en trabajar la expresión y comunicación del propio razonamiento, combinando sesiones magistrales de explicación del profesorado con el trabajo individual y en grupo realizado por los alumnos en sesiones de grupo medio o pequeño. En particular, el trabajo dentro y fuera del aula se organiza de la siguiente forma:
• Sesiones de Teoría (T): En las clases de teoría se presentarán los conceptos fundamentales de la asignatura. En el Aula Global de la asignatura se publican los apuntes y/o capítulos de libro que se iran usando en cada sesión
• Sesiones de seminario (S): Son sesiones en grupo pequeño (unos 25 alumnos) que están destinadas a la discusión de problemas previamente trabajados por los alumnos. Los problemas permiten practicar, consolidar y discutir activamente las cuestiones trabajadas en las clases de teoría. El profesor ayudará a resolver las dudas que surgan de forma individual y, en general, no resolverá problemas en la pizarra
• Sesions de prácticas (P) : Son sesiones de problemas en grupos de tamaño medio (unos 40 alumnos). Los problemas debn haber sido trabajados previamente por los estudientes, y los profesores los resolverán en detalle en la pizarra.
La planificación de todas las sesiones se detalla en el plan de actividades que se publica en la plataforma Aula Global - Moodle. Además de este plan de actividades, encontraréis en este espacio de la asignatura material que incluye: apuntes de teoría y colecciones de cuestiones/problemas. También se facilitarán direcciones de páginas web de interés para la asignatura. En la tabla siguiente encontraréis la distribución de horas de dedicación según el tipo de sesión (teoría, prácticas o seminario). Debéis tener en cuenta que Ondas y Electromagnetismo es una asignatura que tiene 8 créditos ECTS que corresponden a 200 horas de trabajo del estudiante, de las cuales 72 son presencials. Estas 72 horas están divididas de la siguiente forma: teoría (36 horas), seminarios (20 horas) y prácticas (16 horas).
| Horas en el aula | Horas fuera del aula | ||||
| TRIMESTRE | Teoría | Seminarios | Prácticas | ||
| 2º trimestre | 18 | 10 | 8 | 64 | |
| 3er trimestre | 18 | 10 | 8 | 64 | |
| Total: | 36 | 20 | 16 | 128 | Total: 200 |
Bibliografia bàsica (soporte papel y electrónico)
• 2n Trimestre: Tipler, P. A., Física (Edición 5 ó 6), vol. I, Editorial Reverté
• 3r Trimestre: Tipler, P. A., Física , vol. II, Editorial Reverté
Bibliografia complementária (soporte papel y electrónico)
• 2n Trimestre: A.P. French. "Vibrations and Waves". M.I.T. Introductory Physics Series
• Feynman, R. "The Feynman Lectures on Physics". The new millenium Edition Vols 1,2
Recursos didácticos. Material docente de la assignatura
1) Apuntes en el Aula Global del curso (Tercer trimestre)
2) Colección de problemas y seminarios en el Aula Global del curso
3) Direcciones web de interès en el Aula Global del curso