PROGRAMA:
Departamento de Ciencias
Básicas/División de Ingenierías
Arquitectura y Química Ambiental
PLAN DE ESTUDIOS:
ACTA DE COMITÉ ACADÉMICO
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS
1. DATOS GENERALES
ASIGNATURA
:
Electricidad y Magnetismo
CÓDIGO: 953002(Q.A
antiguo) 953010(Q.A) 922041(Mctro)
943007(IND) 912002(Telco)
CRÉDITOS
ACADÉMICOS:
3
COMPONENTE: Obligatorio
CAMPO: Ciencias Básicas
ÁREA: Física
SEMESTRE:
3
MODALIDAD:
PRESENCIAL
(X)
VIRTUAL
BIMODAL
PRERREQUISITOS/CORREQUISITOS:
Mecánica (Física Básica), Algebra Lineal, Cálculo Diferencial y Cálculo Integral
FECHA DE ELABORACIÓN:
28 de julio de 2014
VERSIÓN:
1
FECHA DE
ACTUALIZACIÓN: 22 de
junio de 2016
2.
DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO ACADÉMICO
TIEMPO DE ACOMPAÑAMIENTO
DOCENTE
TIEMPO DE TRABAJO
INDEPENDIENTE ESTUDIANTE
TOTAL TIEMPO
TRABAJO
ACADÉMICO
Horas/semana:
6
Horas/semana:
3
144
Horas teóricas:
4
Horas prácticas:
2
Horas/semestre
:
48
N° DE SEMANAS
Horas/semestre:
96
16
3. JUSTIFICACIÓN
El curso de Electricidad y Magnetismo, pertenece al tercer semestre del plan de estudio de los
programas de Ingenierías y Química Ambiental, para lograr la mayor comprensión de los tópicos
tratados en la asignatura es necesario el conocimiento y la aprobación de los cursos de Mecánica
(Física Básica), Algebra Lineal, Cálculo Diferencial y Cálculo Integral porque el alumno debe tener las
herramientas fisicomatemáticas requeridas en la interpretación de los conceptos, modelos y/o
patrones que se abordan en éste curso.
Las interacciones y fenómenos moleculares de los sistemas materiales se generan en gran parte, a
interacciones electromagnéticas que se explican desde el estudio de la electrostática, los campos
eléctricos y Ley de Gauss, el potencial eléctrico, el tratado de electrodinámica clásica desde las Leyes
de Ohm, Kirchhoff, las fuentes de campos magnéticos y la ley de Biot y Savart; igualmente los
fenómenos de inducción electromagnética con la ayuda de la ley de Faraday-Lenz y corriente alterna
entre otros se requieren para la interpretación y manejo de esta asignatura.
Por otra parte, el estudiante de ingeniería debe interpretar los fenómenos electrostáticos, el diseño y
construcción de circuitos y dispositivos eléctricos elementos con los que interactuará en determinados
momentos de su quehacer, razón por la cual ésta asignatura brinda elementos muy importantes para
la interpretación de los sucesos eléctricos y magnéticos del entorno y para su formación profesional.
4. METAS DE APRENDIZAJE
Comprender los fenómenos electromagnéticos desde el campo de la Física, para apropiarse de
las herramientas básicas de la electrodinámica clásica que le permiten interpretar la naturaleza de
cada uno de los fenómenos en estudio.
Generar a partir del trabajo colaborativo y el aprendizaje autónomo estudiantes con alta capacidad
crítica que puedan interpretar y responder a las problemáticas que asociadas a fenómenos
electromagnéticos se presentan en la industria, las telecomunicaciones, el funcionamiento de
equipos inteligentes y propongan además posibles soluciones a estas situaciones sin desconocer
el uso adecuado de los recursos.
5. PROBLEMAS A RESOLVER
¿Cuáles son los principios que explican los fenómenos electrostáticos?
¿Qué tipo de fuentes o dispositivos puede generar un campo electromagnético? y ¿Qué intensidad
pueden alcanzar estos campos?
¿Cómo diseñar dispositivos que aprovechando las energías alternativas logre generar electricidad de
forma limpia para el ambiente?
¿Qué procedimientos matemáticos se utilizan en el desarrollo de problemas abordados desde la
asignatura?
¿Cómo se explican desde las teorías y principios de la asignatura los efectos de las intensidades de
los campos eléctricos, magnéticos y/o electromagnéticos en los sucesos del entorno?
6. COMPETENCIAS
Competencia de énfasis
Interpreta cualitativa y cuantitativamente los fenómenos asociados a campos eléctricos y
magnéticos utilizando las teorías electromagnéticas sobre sistemas de generación,
transformación y distribución de la energía eléctrica, almacenamiento y procesamiento de la
información y las leyes de la teoría electromagnética para que el estudiante resuelva las
situaciones problemas que se plantean desde la asignatura.
Competencias específicas
Utiliza los conceptos básicos de electrostática, para explicar los principios de los
fenómenos eléctricos utilizando el marco de las leyes establecidas para tal efecto.
Determina los campos eléctricos y el potencial eléctrico que generan las distribuciones
discretas y continuas de carga eléctrica, para analizar el valor de su intensidad, e
interpretar el concepto de diferencia de potencial de un dispositivo eléctrico, así como el
significado que tienen estos aspectos en el funcionamiento de los fenómenos del entorno.
Determina la capacitancia y la energía almacenada en capacitores y en las
combinaciones de estos para complementar el estudio de los dispositivos de
almacenamiento y distribución de energía dentro de las características específicas de los
límites permisibles en dichos dispositivos.
Refuerza la interpretación sobre corrientes eléctricas, en el marco de las teorías y leyes
de la electrodinámica clásica determinando la resistencia equivalente que resulta de la
combinación simple y mixta de los dispositivos en un circuito eléctrico teniendo en cuenta
las configuraciones posibles de estos, así como el cálculo de las intensidades de las
corrientes eléctricas de un circuito eléctrico específico.
modelos que pretenden generar corriente eléctrica utilizando energías alternativas.
Interpreta los fenómenos electromagnéticos, para la determinación de los campos
magnéticos generados por corrientes eléctricas, teniendo en cuenta las teorías básicas
del electromagnetismo.
Competencias genéricas
Comunicación en Lengua Materna
Argumenta desde la apropiación de las teorías y leyes de la electrostática y de los campos
electromagnéticos los fenómenos de la naturaleza y los sucesos de la industria utilizando
tecnologías de la información y las técnicas de la comunicación verbal.
Escribe en forma clara, organizada y coherente textos que involucran los fenómenos
electrostáticos, eléctricos y magnéticos pretendiendo ampliar los conceptos tratados en clases
teóricas y prácticas.
Comunicación en Inglés
Socializa y discute con sus compañeros documentos escritos en inglés relacionados con los temas
de estudio, para complementar su formación con el dominio de otra lengua requisito de un
estudiante de ingenierías y las necesidades de vinculación global en la sociedad.
Pensamiento Matemático
Resuelve problemas de electricidad y magnetismo utilizando procedimientos fisicomatemáticos
que contribuyen a una mayor interpretación de los fenómenos en estudio, pretendiendo con ello el
desarrollo del pensamiento matemático.
Realiza inferencias de esquemas gráficos, de tablas de datos usando el lenguaje y los cálculos
fisicomatemáticos que requieren los temas tratados en la asignatura.
Pensamiento Ciudadano
Se apropia del rol ciudadano desde su posición activa en la comunidad de estudiantes tomasinos
con el objetivo de ejercer y respetar en pro de la sociedad los derechos humanos y el respeto por
la constitución política colombiana
Asume su rol colaborativo como participante en grupos de trabajo académico aportando su saber
y responsabilidad para la consecución de objetivos, el análisis de problemas y el logro de los
resultados exigidos en la tarea a desarrollar.
Ciencia Tecnología y Manejo de la Información
Analiza y evalúa críticamente la información y sus fuentes, y la utiliza de manera eficiente
para cumplir una tarea específica.
Utiliza en forma debida la Internet para la comunicación, colaboración y participación en redes
7. DISCIPLINAS QUE SE INTEGRAN
De forma similar a todas las áreas de las ciencias, las disciplinas que se integran en la asignatura de
Electricidad y Magnetismo son el Algebra, Algebra lineal, Cálculo, Física, Ecuaciones Diferenciales,
Biofísica, Bioquímica, Biología, Fisicoquímica, Química, Química Ambiental, Óptica, etc.
8. TEORÍAS Y CONCEPTOS
INTERACCIÓN ELÉCTRICA
Estructura de la materia, el átomo
Carga eléctrica, propiedades de la carga, cuantificación de la carga y la ley de la
conservación.
Métodos para cargar un cuerpo eléctricamente.
Fuerza eléctrica, Ley de Coulomb.
Campo eléctrico: (Calculo de campos eléctricos)
Distribución de cargas discretas y continuas.
Flujo eléctrico, líneas de fuerza o de campo
Ley de Gauss
POTENCIAL ELÉCTRICO
Energía potencial eléctrica.
Potencial eléctrico
Diferencia de potencial eléctrico
Potencial de una distribución de carga discreta y continua.
Gradiente de potencial.
Condensadores - capacitores:
Capacidad - capacitancia.
Condensadores en serie, en paralelo y mixta.
Energía de un condensador cargado.
CORRIENTE ELÉCTRICA
Intensidad de corriente.
Densidad de corriente, Vector densidad de corriente.
Resistividad y Resistencia eléctrica.
Fuerza electromotriz.
Voltaje entre los bornes de un generador.
Circuito eléctrico.
Potencia y trabajo en un circuito eléctrico.
Conexión de resistencia: Serie, Paralelo y mixtas.
Mallas: Leyes de Kirchhoff.
ELECTROMAGNETISMO
Historia del magnetismo.
Campo magnético creado por una carga en movimiento.
Líneas de campo magnético – flujo magnético.
Fuerza magnética sobre una carga en movimiento en un campo magnético.
Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético uniforme
Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético no uniforme.
Fuerza magnética sobre un conductor que transporta una corriente eléctrica. Efecto Hall.
Campo magnético creado por una corriente. Ley de Biot-Savart.
Campo magnético de una espira circular.
Teorema o ley de Ampere - Maxwell.
Fuerza electromotriz inducida:
Fuerza electromotriz producida por movimiento.
Fuerza electromotriz inducida – Ley de Faraday - Henry
Ley de Lenz.
9. METODOLOGÍA
Para desarrollar los procesos de formación académica de los estudiantes a partir
del modelo pedagógico de la Universidad Santo Tomás, seccional Bucaramanga
se aplicarán las siguientes estrategias metodológicas de la enseñanza que
facilitarán su proceso de aprendizaje
Clase Participativa:
A través de ésta se crea un espacio de interacción que lleve al estudiante a
aplicar los fundamentos fisicomatemáticos necesarios para el estudio de los fenómenos tratados
en clase, así como la apropiación del conocimiento, mediante el desarrollo de problemas
propuestos, que pretenden que el estudiante utilice los conocimientos previos y sus presaberes
pretendiendo así que el aprendizaje sea un proceso activo y participativo.
Desarrollo de Prácticas de Laboratorio:
De esta manera se logra un ejercicio de liderazgo,
trabajo colaborativo, tolerancia, responsabilidad, desarrollo del pensamiento creativo al presentar
o sustentar los resultados de las prácticas.
Tutorías:
Guiadas por el profesor. Los alumnos pueden realizar consultas para aclarar dudas y
afianzar sus conocimientos y encontrar otras formas de acercamiento con el docente fuera del
aula de clase.
Uso de hardware y software especializado
: Para que el estudiante experimente numéricamente
mediante simulación los diferentes sistemas dinámicos abordados en la asignatura.
Discusión, análisis y aplicación
de determinados tópicos referentes a la asignatura, así como
de las experiencias de laboratorio, mediante el cual los estudiantes pueden formular soluciones,
exponer sus ideas en el aula, y posteriormente aplicarlo en sus materias complementarias.
Tiempo independiente.
Existen trabajos que el estudiante debe realizar en un tiempo adicional
al de las horas de clase y que serán orientados por el docente. Desarrollo de los informes de las
prácticas de laboratorio.
10. EVALUACIÓN
Para aprobar esta asignatura se requiere la participación activa y constructiva de cada estudiante en
las sesiones de clase, el estudio independiente constante, así como la presentación de las evidencias
de aprendizaje solicitadas por el profesor en el desarrollo de la asignatura.
En el desarrollo de esta clase se hará uso de la autoevaluación, la cual se realizará al inicio de cada
tema y tiene como finalidad conocer si los estudiantes dominan los presaberes que han adquirido
sobre cada una de los tópicos tratados en clase. La heteroevaluación la llevará a cabo el profesor y se
realizará tomando en cuenta las evidencias de aprendizaje y criterios de evaluación que se
mencionan a continuación:
Como criterios de aprendizaje cada estudiante deberá mostrar:
Participación permanente en las clases presenciales, respuesta preguntas, solución de
problemas y ponencias
Actitud colaborativa y crítica ante los planteamientos de problemas que resulten durante el
desarrollo de la clase.
Manifestaciones claras, a través de diseños de prototipos gráficos y en maquetas, sobre la
comprensión de los principios y teorías y las maneras de utilizar este conocimiento en
situaciones cotidianas.
Los evidencias de evaluación para valorar las evidencias presentadas son:
Desarrollo de talleres sobre problemas fisicomatemáticos.
Desarrollo de informes de laboratorio.
Argumentaciones orales y/o escritas utilizando un lenguaje técnico apropiado, mostrando una
comprensión de la clase, de las lecturas recomendadas y de los problemas planteados.
Solución a las evaluaciones diseñadas por el docente para cada corte académico.
Para establecer la valoración del desempeño del estudiante se utilizará una calificación numérica
teniendo en cuenta los parámetros y porcentajes que se muestran a continuación; l
as fechas de
corte serán asignadas de acuerdo al cronograma semestral de la universidad. Las
fechas de corte serán asignadas de acuerdo al cronograma semestral de la
universidad.
CORTE PROCESOS EVALUATIVOS PORCENTAJE TOTAL
1°
Parcial.
Actividades académicas de aula.
70%
30 %
35 %100 % 2°
Parcial.
Actividades académicas de aula.
70 %
30 %
35 %3°
Parcial
Actividades académicas de aula.
70%
Cuando el Departamento de Ciencias Básicas determine la realización de jornadas o eventos de
carácter investigativo los proyectos de los estudiantes participantes que cumplan con el
procedimiento investigativo representado en la formulación, demostración y sustentación del proyecto
se calificarán aplicando los porcentajes de valoración que se dan a continuación
CORTE
PORCENTAJES DE CALIFICACION PARA QUIENES PARTICIPEN EN EVENTOS DE CIENCIA, INVESTIGACIÓN
Y TECNOLOGÍA.
PORCENTAJE TOTAL
1°
Parcial.
Actividades académicas de aula.
70%
30 %
35 %100 % 2°
Parcial.
Actividades académicas de aula.
Entrega del primer avance.
55 %
25 %
20 %
35 %
3°
Parcial
Actividades académicas de aula.
Presentación de proyecto.
55%
25 %
20 %
30 %
