SECUENCIA DIDÁCTICA. Módulo II

(1)

SECUENCIA DIDÁCTICA

Nombre de curso: Electricidad y Magnetismo Clave de curso: FIS1002A21

Antecedente: Mecánica Clave de antecedente: FIS0902A21

Módulo II

Competencia de Módulo:

Adquirir las bases para la construcción lógica del conocimiento; identificar y clasificar rocas y minerales; aplicar las normas de seguridad e higiene vigentes; realizar levantamientos de topografía superficial y diseñar plantillas de barrenación para las obras mineras.

Competencia de curso:

Manejar los conceptos electromagnéticos de la materia para aplicarlos en cursos posteriores al cálculo de equipo pirometalúrgico e hidrometalúrgico, al cálculo de voladuras y en general a los procesos en Geociencias.

Elementos de competencia:

1. Comprender y aplicar la ley de Coulomb, el concepto de campo eléctrico, potencial eléctrico, dipolo eléctrico y las relaciones de energía en un campo eléctrico, en la solución de diversos problemas relacionados con partículas cargadas eléctricamente.

2. Aplicar los conceptos de conductividad y ley de Ohm y potencia eléctrica, a la solución de problemas relacionados con circuitos de corriente directa. y campo magnético.

3. Analizar los campos dependientes del tiempo, y aplicar las leyes que los describen (ley de Faraday-Henry y ley de Ampere-Maxwell), a los circuitos eléctricos, por los que circulan corrientes variables.

Perfil del docente:

Maestría en Física, Geociencias o afín, con mínimo dos años de experiencia docente. Evalúa los procesos de enseñanza y de aprendizaje con un enfoque formativo, con una actitud de cambio a las innovaciones pedagógicas. Construye ambientes para el aprendizaje autónomo y colaborativo.

Elaboró: Dr. Leobardo López Pineda P. E. Ingeniero en Geociencias Mayo 2008

Autorizó: Dirección de Programas Especiales Mayo 2008

Actualizó: Autorizó:

(2)

Elemento de competencia:

1. Comprender y aplicar la ley de Coulomb, el concepto de campo eléctrico, potencial eléctrico, dipolo eléctrico y las relaciones de energía en un campo eléctrico, en la solución de diversos problemas relacionados con partículas cargadas eléctricamente.

Fase Contenido Estrategias de _formación Actividades con tiempos de dedicación (T.D)

Actividades supervisadas (T.D) Actividades Independientes (T.D)

Campo eléctrico Interacción eléctrica:

Carga eléctrica Campo eléctrico Potencial eléctrico ley de Coulomb, en una y dos dimensiones

Explicar los conceptos de campo eléctrico, potencial eléctrico, dipolo eléctrico

Reflexión del tema en base a preguntas y respuestas Investigación del tema Ejercicio colaborativo Prácticas virtuales de laboratorio

Presentación del docente y del curso. Criterios de Evaluación

Discusión de los conceptos en base a una lectura seleccionada.

Serie de ejercicios para resolver en forma colaborativa

Serie de ejercicios para resolver en forma individual

Exposición de conceptos y aplicaciones.

1 h 3 h 3 h 2 h 1 h

Consultar en biblioteca o Internet de carga eléctrica y campo eléctrico Búsqueda en internet y revistas especializadas de problemas

electromagnéticos en la industria minera.

2 h 3 h

Potencial eléctrico y

dieléctricos Analizar la energía potencial eléctrica como una herramienta en la solución de problemas eléctricos. Determinar la diferencia de potencial o voltaje entre dos placas o entre dos puntos cargados eléctricamente Construir una pila eléctrica. Intuir un potencial eléctrico absoluto

Describir los diferentes tipos de capacitores

Técnica de presentación Reflexión del tema Investigación del tema Ejercicio colaborativo Prácticas virtuales de laboratorio.

Discusión de los conceptos de Potencial eléctrico, energía potencial eléctrica, electrón volt, diferencia de potencial, equipotenciales, potencial eléctrico absoluto , capacitares y dieléctricos en base a lecturas seleccionadas

4 h

2 h 2 h 2 h

Búsqueda en revistas especializadas de minería, libros, internet de aplicaciones del potencial eléctrico a fenómenos en Geociencias.

Revisar prácticas de laboratorio virtuales.

2 h

(3)

Atributos genéricos Valores y actitudes Evaluación Capacidad de análisis de la

información

Comunicación oral y escrita Conocimientos de informática Trabajo en equipo

Entusiasmo por aprender por sí mismo. Responsabilidad Orden Respeto Evidencias de la competencia Exposiciones Ejercicios Proyectos Exámenes Aspectos afectivo-emocionales

Materiales didácticos de apoyo Conducta

Rasgos de la personalidad (extroversión, introversión)

Características de aprendizaje (visual, kinestésico, auditivo, descriptivo, analítico, esquemático) Aspectos de socialización

Software de electricidad Presentación PP del curso

Portafolio del estudiante Información general del alumno

Introducción al primer elemento de competencia

Reportes de búsquedas de información de carga eléctrica y campo eléctrico Serie de ejercicios colaborativos , coevaluados y corregidos de campo eléctrico

Serie de ejercicios individuales autoevaluados y coevaluados y corregidos de Ley de Coulomb Reporte de búsqueda de información de Potencial Eléctrico aplicados en la industria minera. Serie de ejercicios colaborativos, coevaluados y corregidos de Potencial eléctrico y capacitores Serie de ejercicios individuales autoevaluados y coevaluados del potencial eléctrico y capacitores Reporte de exposiciones y rubricas

Examen Bibliografía

Asistencia, valores y actitudes, competencias genéricas: Revisión de portafolio

Fuentes de Información

1. Alvarenga, Beatriz y Máximo, Antonio. (2003). Física General con Experimentos Sencillos. Editorial: Harla, S.A, de C.V. México 2. Alonso, Marcelo y J. Finn. Edward. (1995). Física. Editorial: Addison-Wesley, Iberoamericana, S.A. EE. UU.

3. Frederick J. Bueche. (1995). Fundamentos de Física. Mc Graw Hill

4. Backwood, Oswald H. y Kelly, Raymond. M. Bell. (1981). Física General. Editorial: Compañía Continental, S.A. México 5. Beiser, Arthur. (1984). Teoría y Problemas en Ciencias Físicas. Editorial: Mc. Graw Hill. México.

(4)

2. Aplicar los conceptos de conductividad, ley de Ohm y potencia eléctrica, a la solución de problemas relacionados con circuitos de corriente directa y campo magnético.

Circuitos de corriente eléctrica Corriente eléctrica Circuito eléctrico Ley de Ohm Resistividad Potencia Leyes de Kirchhoff Técnica de presentación Reflexión del tema en base a preguntas y respuestas Investigación del tema Ejercicio colaborativo Prácticas virtuales de laboratorio

4 h 4 h 4 h 3 h

Búsqueda en revistas especializadas de minería, libros, Internet de aplicaciones de los circuitos eléctricos a fenómenos en Geociencias.

4 h

Interacción magnética Magnetismo

Campo magnético de una corriente eléctrica

Fuerza sobre una corriente en un campo magnético Fuerzas sobre cargas en movimiento

Movimiento de una partícula en un campo magnético Fuerzas generadas en una espira de corriente Amperímetro

Reflexión del tema en base a preguntas y respuestas Investigación del tema Ejercicio colaborativo Prácticas virtuales de laboratorio.

4 h 4 h 4 h 3 h

Búsqueda en revistas especializadas de minería, libros, Internet de aplicaciones del magnetismo y campo magnético Y a fenómenos en Geociencias.

4 h

3 h

Atributos genéricos Valores y actitudes Evaluación

Capacidad de análisis de la información

Comunicación oral y escrita Conocimientos de informática Trabajo en equipo Responsabilidad Iniciativa Participación Honestidad Orden y limpieza. Evidencias de la competencia Exposiciones Ejercicios Proyectos Exámenes

(5)

Aspectos afectivo-emocionales

Software de electricidad, Presentación PP del curso

Portafolio del estudiante

Introducción al segundo elemento de competencia Reseña histórica de la electricidad y magnetismo Descripción de términos eléctricos y magnéticos

Serie de ejercicios colaborativos , coevaluados y corregidos de circuitos eléctricos

Reporte de búsqueda de información de los procesos eléctricos y magnéticos aplicados en la industria minera. Procesos geológicos, mineros y metalúrgicos susceptibles de aplicar los principios de la electricidad y magnetismo Reporte de la exposición de electricidad y magnetismo

Examen Bibliografía

Revisión de portafolio Fuentes de Información

(6)

3. Analizar los campos dependientes del tiempo, y aplicar las leyes que los describen (Ley de Faraday-Henry y Ley de Ampere-Maxwell), a los circuitos eléctricos, por los que circulan corrientes variables.

Inducción

electromagnética Flujo magnético Fuerza electromotriz Ley de Faraday Auto inductancia Circuitos de inductancia resistencia. Energía en un campo magnético Generadores y transformadores

Reflexión del tema en base a preguntas. y respuestas

Investigación del tema Ejercicio colaborativo Prácticas virtuales de laboratorio.

3 h 3 h 3 h 1 h

Búsqueda en revistas especializadas de minería, libros, Internet de aplicaciones de la inducción magnética a fenómenos en Geociencias.

Revisar prácticas de laboratorio virtuales Búsqueda en revistas especializadas de minería, libros, Internet de aplicaciones de la inducción magnética a fenómenos en Geociencias.

Revisar prácticas de laboratorio virtuales

3 h

2 h 3 h

2 h

Corriente alterna Carga y descarga de un

capacitor. Valor RCM. Circuitos de resistencia, capacitancia e inductancia. Resonancia eléctrica. Rectificación de corriente Técnica de presentación. Reflexión del tema. Investigación del tema. Ejercicio colaborativo. Prácticas virtuales de laboratorio.

Serie de ejercicios para resolver en forma colaborativa.

Serie de ejercicios para resolver en forma individual.

Exposición de conceptos y aplicaciones

3 h. 3 h. 3 h. 1 h

Búsqueda en revistas especializadas de minería, libros, internet de aplicaciones del potencial eléctrico a fenómenos en Geociencias.

3 h.

2 h.

Ondas electromagnéticas Generación de ondas electromagnéticas Tipos de ondas electromagnéticas Ecuaciones de Maxwell Técnica de presentación. Reflexión del tema. Investigación del tema. Ejercicio colaborativo. Prácticas virtuales de Laboratorio

Serie de ejercicios para resolver en forma colaborativa.

Serie de ejercicios para resolver en forma individual.

3 h. 3 h. 3 h. 1 h

Búsqueda en revistas especializadas de minería, libros, internet de aplicaciones de las ondas electromagnéticas a fenómenos en Geociencias.

3 h.

(7)

Atributos genéricos Valores y actitudes Evaluación Capacidad de análisis de la

información

Comunicación oral y escrita Conocimientos de informática Trabajo en equipo Responsabilidad Iniciativa Participación Honestidad Orden y limpieza. Evidencias de la competencia Exposiciones Ejercicios Proyectos Exámenes Aspectos afectivo-emocionales

Software de electricidad, Presentación PP del curso

Portafolio del estudiante

Introducción al tercer elemento de competencia

Descripción de los conceptos de Inducción Electromagnética Corriente Alterna y Ondas Electromagnéti Solución de ejercicios autoevaluados, coevaluados y corregidos

Descripción y cuantificación de procesos geológicos, minero metalúrgico que utilicen Inducción Electromagnética Corriente Alterna y Ondas Electromagnéticas.

Examen Bibliografía.

Fuentes de Información