Universidad Estatal de Sonora Secuencia Didáctica

(1)

Universidad Estatal de Sonora

Secuencia Didáctica

Curso: ELECTROMAGNETISMO

Clave: FIS23A2

Horas aula: 3

Antecedente: Horas plataforma: 1

Competencia del área:

Dirigir sistemas de producción para la transformación y conservación de alimentos.

Competencia del curso:

Describir los fenómenos electromagnéticos con base a las leyes de la física para sentar las bases para hacer un control en procesos de la industria alimentaria.

Elementos de competencia:

1. Describir los fenómenos electrostáticos con base en las ecuaciones de Maxwell para comprender la estática. 2. Describir el movimiento de cargas eléctricas usando las leyes de la Física para comprender el

funcionamiento de circuitos básicos.

3. Describir el movimiento de cargas eléctricas usando las leyes de Maxwell para comprender los fenómenos electromagnéticos.

4. Describir los instrumentos ópticos para comprender su funcionamiento con base a las leyes de la física. Perfil del docente:

Maestría en Ciencias o en Física, con experiencia como docente comprobable, conocer el impacto de esta materia con la carrera de Ingeniería de Tecnología de Alimentos. Planifica los procesos de enseñanza aprendizaje atendiendo el enfoque por competencias. Evalúa los procesos de enseñanza y de aprendizaje con un enfoque formativo, con una actitud de cambio a las innovaciones educativas. Construye ambientes para el aprendizaje autónomo y colaborativo. Elaboró: Luis Patricio Ramírez Rodríguez y Temístocles Mendívil Reynoso. Noviembre 2014

Revisó:

Última actualización:

(2)

Elemento de competencia 1: Describir los fenómenos electrostáticos con base en las ecuaciones de Maxwell para comprender la estática.

EC1 Fase I: Campo electrostático.

Contenido: Carga eléctrica, ley de Coulomb, principio de superposición, campo eléctrico y potencial electrostático. EC1 F1 Actividad de aprendizaje 1: Solución

de problemas: Ley de Coulomb.

Resolver los problemas relacionados con la ley de Coulomb. Esto es de suma importancia porque es posible cuantificar la interacción entre cuerpos cargados.

Tiempo asignado:

Tipo de actividad:

Aula ( ) Plataforma ( X ) Grupal ( ) Individual ( X ) Equipo ( ) Recursos:

-Libro de texto Física Universitaria. -Página Khan academy

Criterios de evaluación de la actividad:

- Rúbrica de solución de problemas

EC1 F1 Actividad de aprendizaje 2: Potencial eléctrico.

Resolver los problemas relacionados con el potencial eléctrico. Es de suma importancia comprender estos conceptos, porque se aplicará en la teoría de circuitos.

Tiempo asignado:

Criterios de evaluación de la actividad:

Fase II: Campo eléctrico

Contenido: Campo eléctrico, carga prueba, jaula de Faraday. EC1 F2 Actividad de aprendizaje 3:

Campo eléctrico

Resolver los problemas relacionados con el campo eléctrico. Es de suma importancia comprender estos conceptos, porque es la base para comprender los fenómenos electromagnéticos.

-Libro de texto Física Universitaria. Criterios de evaluación de la actividad:

Fase III: Potencial eléctrico

Contenido: Potencial eléctrico, capacitancia. EC1 F3 Actividad de aprendizaje 4: Potencial eléctrico.

Resolver los problemas relacionados con el potencial eléctrico. Es de suma importancia comprender estos conceptos, porque se aplicará en la teoría de circuitos.

-Libro de texto Física Universitaria. Criterios de evaluación de la actividad: -Redacción

-Procedimiento -Resultado final EC1 F3 Actividad de aprendizaje 5:

Ley de Gauss.

Investigar sobre la Ley de Gauss y, generar una

Aula ( ) Plataforma ( X ) Grupal ( X ) Individual ( ) Equipo ( )

(3)

tabla del comportamiento del campo electrostático para distintas distribuciones de carga eléctrica: carga puntual, una esfera hueca, una esfera dura, una línea recta infinita, un cilindro infinito y el plano infinito.

Recursos:

-Procedimiento Evaluación formativa:

Disciplina, respeto, puntualidad e iniciativa.

Evaluación estandarizada:

Aprobar la actividad de autoevaluación del elemento de competencia en los periodos establecidos por la institución. Fuentes de información:

Halliday,D. Resnick,R. and Walker, J. (2012). Fundamentos de Física Vol 2 (8va ed). CECSA, México.

Sears,F. Zemansky, M. Young, H. and Freedman, R. (2014). Física para cursos con enfoque por competencias. Pearson. México.

Tipler,P and Mosca, G. (2007) Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics (6ta ed.) W. H. Freeman.

Elemento de competencia 2: Describir el movimiento de cargas eléctricas usando las leyes de la Física para comprender el funcionamiento de circuitos básicos.

EC2 Fase I: Circuitos.

Contenido: Intensidad de corriente eléctrica, resistencia, ley de Ohm EC2 F1 Actividad de aprendizaje 6:

Circuitos básicos.

Se resolverán configuraciones básicas de la teoría de circuitos en serie y paralelo.

Criterios de evaluación de la actividad: -Redacción

-Procedimiento -Resultado final Fase II: Teoría de Circuitos.

Contenido: Circuitos mixtos. EC2 F2 Actividad de aprendizaje 7: Circuitos eléctricos mixtos.

Se resolverán problemas de circuitos mixtos.

-Procedimiento -Resultado final Fase III: Diodo

(4)

EC2 F3 Actividad de aprendizaje 8: Diodo

Realizar una investigación del comportamiento de la intensidad de corriente contra voltaje del diodo.

Aula ( ) Plataforma ( X ) Grupal ( X ) Individual ( ) Equipo ( ) Recursos:

-Procedimiento -Resultado final Evaluación formativa:

Disciplina, respeto, puntualidad e iniciativa. Evaluación estandarizada:

Tipler,P. and Mosca, G. (2007) Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics (6ta ed.) W. H. Freeman.

Elemento de competencia 3: Describir el movimiento de cargas eléctricas usando las leyes de Maxwell para comprender los fenómenos electromagnéticos.

EC3 Fase I: Magnetostática

Contenido: Campo magnético, ley de Biot-Savart. EC3 F1 Actividad de aprendizaje 9:

Campo magnético.

Resolver ejercicios aplicando resultados que se obtienen de la ley de Biot-Savart.

Criterios de evaluación de la actividad: -Redacción

-Procedimiento -Resultado final EC3 F1 Actividad de aprendizaje 10:

Ley de Gauss.

Investigar sobre la Ley de Gauss para la magnetostática, haciendo énfasis en su interpretación física.

Aula ( ) Plataforma ( X ) Grupal ( X ) Individual ( ) Equipo ( ) Recursos:

-La idea correcta de la ley. Fase II: Ley de Faraday

(5)

Contenido: Flujo magnético. EC3 F2 Actividad de aprendizaje 11: Ley de Faraday.

Resolver ejercicios aplicando resultados que se obtienen de la ley de Faraday.

-Procedimiento -Resultado final Fase III: Ley de Ampere-Maxwell.

Contenido: Corriente de desplazamiento. EC3 F3 Actividad de aprendizaje 12: Realizar una investigación de las aplicaciones de las leyes del electromagnetismo en la tecnología de alimentos.

-Procedimiento -Resultado final .

Evaluación formativa:

Disciplina, respeto, puntualidad e iniciativa. Evaluación estandarizada:

(6)

Elemento de competencia 4: Describir los instrumentos ópticos para comprender su funcionamiento con base a las leyes de la física.

EC4 Fase I: Luz

Contenido: Índice de refracción, permitividad eléctrica, ley de Snell y reflexión total interna. EC4 F1 Actividad de aprendizaje 13:

Propagación de la luz.

Se describirá la propagación de la luz para distintos medios.

Aula ( ) Plataforma ( X ) Grupal ( ) Individual ( X ) Equipo ( )

Recursos:

-Procedimiento -Resultado final Fase II: Óptica geométrica.

Contenido: Lentes y espejos. EC4 F2 Actividad de aprendizaje 14: Óptica geométrica.

Se resolverán ejercicios relacionados con la óptica, ya que es la base de medidores en la actualidad.

Aula ( ) Plataforma ( X) Grupal ( ) Individual ( X) Equipo ( )

Recursos:

-Procedimiento -Resultado final Evaluación formativa:

Disciplina, respeto, puntualidad e inciativa. Evaluación estandarizada:

Halliday,D. Resnick,R. and Walker, J. (2012). Fundamentos de Física Vol. 2 (8va Ed). CECSA, México.

Tipler,P and Mosca, G. (2007) Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics (6ta ed.) W. H. Freeman.

Políticas

Tener el 80% mínimo de asistencia para aprobar cada competencia. Las tareas no se revisarán si se entregan después del tiempo especificado.

Si el alumno llega después de 15

Metodología:

El libro base es: Física Universitaria, Sears-Zemansky, Vol.2. El libro Física Universitaria es el nivel que debe tener cualquier Ingeniero en el primer año. El aprendizaje se centrará en lecturas y la realización de

Evaluación

Examen Presencial en cada elemento de Competencia

Laboratorios

Evidencias de Tareas Solicitadas en las distintas Fases

(7)

minutos de la hora de entrada tendrá falta.

El celular en la hora de clase debe estar apagado.

No dañar su aula.

Poner los residuos en la papelera. Antes de salir del salón de clases verificar que su mesabanco este bien organizado en la hilera.

Dejar el pizarrón limpio.

Uso de la computadora solo si lo considera el profesor.

No se permiten plagios, ni tareas obtenidas de wikipedia, buenas tareas o el rincón del vago.

No se permite hacer trabajos o tareas que no sean de esta materia en horas de clase.

Las prácticas de laboratorio se realizarán de acuerdo al calendario que el facilitador proporcionará; cada práctica puede realizarse en una o más sesiones de laboratorio. Las prácticas serán diseñadas en equipos por los alumnos y aprobadas y supervisadas por los alumnos. Cada equipo podrá consultar la página de internet

http://www.fisicarecreativa.com/libro/in

dice_exp.htm#Electricidad donde

encontrará propuestas de prácticas de laboratorio para electromagnetismo. Se deberán realizar al menos dos prácticas por competencia. También podrá utilizar material adicional del acervo bibliográfico o artículos publicados en revistas científicas. Los reportes de prácticas de laboratorio son obligatorios y se entregarán el día de aplicación del examen escrito de la competencia. En caso de falta a la sesión de práctica de laboratorio no tendrá derecho a presentar el reporte de práctica. Las sesiones en las que no se realice práctica serán utilizadas a criterio del facilitador para actividades en aula, plataforma o tareas adicionales. Estas actividades se consideran como una evidencia conjunta de aplicación del conocimiento teórico con

problemas, así como prácticas de laboratorio para observar los fenómenos físicos. Para aquellos estudiantes que deseen profundizar en los temas se recomienda las lecturas y videos de los cursos de Física en MIT, los cuales son libres (freeware) y el Curso de Física de la Universidad de Berkeley.

(8)

procedimientos experimentales. Los reportes de laboratorio se enviaran vía plataforma en la carpeta destinada para este propósito.