PLANIFICACIÓN SINTÉTICA DE LA ASIGNATURA

I.        DATOS DE GENERALES

       1.- Denominación de la Asignatura: Física II (Electricidad y Magnetismo)
       2.- Código de Asignatura: 7109
       3.- Semestre: Primero de II Año
       4.- Créditos: 5 (cinco)
       5.- Horas de Dedicación Total: 96
       6.- Total Horas Teóricas: 64
       7.- Total de Horas de Laboratorio: 32
       8.- Profesor Responsable de su adecuación: Luis Alberto Powell Díaz
       9.- Periodo Incluido en el Plan de Estudios: Tercer Semestre
      10.- Periodo de Desarrollo: Del 15 de marzo al 24 de julio de 2010.
      11.- Prerrequisitos: Cálculo I, II y Física I; 43 créditos aprobados a la fecha



II.         JUSTIFICACIÓN:

        Esta asignatura de vital importancia en las carreras de Licenciatura en
        Ingeniería, las cuales incluyen en sus planes de estudio asignaturas que
        requieren como base de conocimientos generales el dominio y manejo de leyes
        fundamentales de la Electricidad y el Magnetismo, como lo son: Teoría de
        Circuitos, Campos Electromagnéticos y Electrónica, entre otras. Por lo tanto, se
        hace imprescindible que los facilitadores de la educación universitaria,
        desarrollen en el estudiante      las competencias fundamentales para un
        adecuado manejo de los campos eléctrico y magnético, sus fundamentos
        teóricos, sus conceptualizaciones, sus fuentes, sus características y el análisis
        de la realidad de los mismos, que le permitan involucrarse en el futuro, con las
        herramientas, aplicaciones y técnicas de análisis y diseño de los elementos,
        circuitos y sistemas de comunicación.
III. DESCRIPCIÓN DEL CURSO:
     La asignatura obligatoria denominada “Física II”, con código 7109, forma parte
     del Plan de Estudios de la carrera de Licenciatura en Ingeniería Marítima
     Portuaria que se cursa en la Universidad Tecnológica de Panamá; se imparte
     durante el I semestre del II año y corresponde a las asignaturas de ciencias
     básicas. Se desarrolla a través de 4 horas teóricas y 2 horas de laboratorio
     semanales (6 horas en total) y representa 5 créditos. Esta signatura tiene
     como prerrequisito el haber aprobado a la fecha 43 créditos de la carrera,
     incluyendo asignaturas como Cálculo I y II, Física I y otras. Pretende dotar al
     estudiante de bases sólidas en los principios de la electricidad y el magnetismo
     y la habilidad para el análisis y diseño de los elementos, circuitos y sistemas
     basados en la existencia y la propagación del Campo Electromagnético (CEM).

     El curso de Física II se inicia con el tema de Carga Eléctrica, ya sea como
     distribución discreta o continua. Luego se introducen los conceptos de campo
     eléctrico, producido por cargas puntuales y de distribución continua de cargas
     (lineal, superficial y volumétrica), aplicando el principio de superposición de la
     Ley de Coulomb. Luego se estudia la Ley de Gauss mediante el concepto de
     Flujo del Campo Eléctrico para diferentes simetrías. Se desarrolla el concepto
     de Potencial Eléctrico y la Diferencia de Potencial. Se analizan las propiedades
     de los dieléctricos y condensadores (capacitores). Se estudian los fenómenos
     eléctricos en cargas puntuales en movimiento a través de un conductor y
     mediante las teorías de circuitos eléctricos. Por último, se abarcan los efectos
     del campo magnético, las fuentes que lo producen y las Leyes Fundamentales
     del Electromagnetismo, mediante las ecuaciones de Maxwell, como una teoría
     que enfoca dos aspectos del mismo fenómeno.



IV.- COMPETENCIAS (Objetivos Generales):
     El estudiante al finalizar este curso tendrá las siguientes capacidades,
    habilidades y destrezas:

•   Analiza y aplica, utilizando las herramientas matemáticas apropiadas, los
    conceptos, fenómenos y principios fundamentales del electromagnetismo clásico.
•   Desarrolla competencias cognitivas, psicomotoras y actitudinales en el análisis
    de los fenómenos de la Electricidad y el Magnetismo.
•   Desarrolla métodos de análisis que le permiten comprender, interpretar y aplicar
    los conocimientos de las leyes fundamentales de la Electrodinámica Clásica en
    la solución de problemas que se le presenten en el ejercicio de su profesión.
•   Evidencia capacidades lógico-deductivas en el análisis de los fenómenos
    eléctricos y magnéticos.
•   Interpreta y utiliza las ecuaciones de Maxwell y las describe, identificando
    físicamente cada uno de sus parámetros.


                                                                                     2
V.- CONTENIDOS



                 CRONOGRAMA MODULAR




                                      3
Nota: Tanto el contenido y fechas de desarrollo de los módulos estarán sujetos a
  revisión constante por docente y participantes.

  VI.- METODOLOGIA Y RECURSOS
                MÓDULO                                FECHAS                  CANTIDAD DE CANTIDAD DE
                                                                                HORAS      SEMANAS
MÓDULO #1                                  23, 26, 27® y 30 de marzo de            8         1.33
LA CARGA ELÉCTRICA Y LA LEY DE COULOMB     2010
MÓDULO #2                                  6 y 9 de abril de 2010                  4         0.67
CAMPO ELÉCTRICO

MÓDULO # 3                                 13, 16, 20, 23 y 27 de abril de        10         1.67
LEY DE GAUSS                               2010
MÓDULO # 4                                 4, 7, 11 y 14 de mayo de 2010           8         1.33
POTENCIAL ELECTRICO.

MÓDULO # 5                                 18, 21, 22®, 25 y 28 de mayo de        10         1.67
CAPACITORES Y DIELÉCTRICOS                 2010
MÓDULO # 6                                 4, 8, 11 y 15 de junio de 2010          8         1.33
MAGNETISMO

MÓDULO # 7                                 18, 19®, 22, 25 y 29 de junio de       10         1.67
FUENTES DE CAMPOS MAGNÉTICOS               2010
LABORATORIOS

LABORATORIO #1 (TEORÍA)                    25 de marzo, 8 [+1®] y 15 [+1®]         8             4
CORRIENTE ELÉCTRICA Y LA LEY DE OHM        de abril de 2010
LABORATORIO #2 (TEORÍA)                    22 Y 29 de abril, y 6 de mayo           6             3
CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y LEYES DE            de 2010
KIRCHHOFF

LABORATORIO #3 (PRÁCTICA)                  13, 20 [+1®]* Y 27 de mayo de          18             9
ELEMENTOS DE CIRCUITOS, MEDICIONES DE      2010
VOLTAJE Y CORRIENTE, REGIONES
EQUIPOTENCIALES, LEY DE OHM, CIRCUITOS     3, 10 [+1®], 17 Y 24 de junio de
SERIE Y LEY DE VOLTAJES, CIRCUITOS         2010
PARALELOS Y LEY DE CORRIENTES, CIRCUITOS
SERIE-PARALELOS, PUENTE DE WHEASTONE,
CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR, CAMPO    1° de julio de 2010*
MEGNÉTICO PRODUCIDO POR UNA CORRIENTE
Y CAMPOR MAGNÉTICO EN UN ALAMBRE
                                               *(Exámenes parciales de
                                                 Laboratorio)


  Cada módulo ha sido enmarcado siguiendo estrategias y actividades que se entrelazan
  y será desarrollado por el facilitador siguiendo estrategias didácticas, dirigidas al
  desarrollo de competencias en adultos, fundamentadas en la comunicación asertiva, el
  aprendizaje significativo y la enseñanza situada. La asignatura incluye siete (7)
  módulos distribuidos en las 16 semanas de clases. Se utilizan técnicas participativas
                                                                                             4
que se corresponden con cada módulo planteado y que favorecen el aprendizaje crítico
y creativo. Recursos didácticos: el facilitador utilizará técnicas como: exposiciones
dialogadas, demostraciones, prácticas en el laboratorio, análisis de casos y otras. Las
actividades metodológicas se ajustan al logro de objetivos enfocados en cada módulo,
así tenemos que a través de técnicas individuales y de equipo, los participantes
realizarán investigaciones de campo, sustentarán lecturas analíticas, presentarán
resúmenes, realizarán tareas en casa y prácticas de laboratorio, todo el proceso se
apoyará en recursos como: textos, revistas especializadas, uso de internet, computador
portátil, proyector multimedia, retroproyector, filminas, láminas, prácticas sencillas de
montar y otros.


VII.- CRITERIOS DE EVALUACIÓN
En los diferentes momentos del acto docente, se realizarán evaluaciones que permitirán
detectar las debilidades para ir reforzándolas (evaluaciones diagnósticas, formativas y
sumativas). A través de guías evaluativas, diseñadas en base a objetivos
específicamente formulados.
La evaluación estará basada en la escala reglamentada por la Universidad Tecnológica
de Panamá, tomando en cuenta la asistencia y la participación activa en clases, el
cumplimiento de las tareas asignadas, laboratorio, los exámenes parciales,
presentación de tema de interés, glosario de términos y el examen semestral.
La evaluación final se fundamenta en los instrumentos diseñados para evaluaciones
formativas y sumativas, con las siguientes ponderaciones:

      ASISTENCIA Y PARTICIPACIÓN ACTIVA                              5
      EXAMEN PARCIAL # 1                                             10
      EXAMEN PARCIAL # 2                                             10
      EXAMEN PARCIAL # 3                                             10
      EXPOSICIÓN DE TEMA ASIGNADO                                    10
      LABORATORIO                                                    20
      GLOSARIO DE TÉRMINOS                                           5
      EVALUACIÓN SEMESTRAL                                           30
                         TOTAL                                      100




                          CRONOGRAMA DE EVALUACIÓN




                                                                                       5
Nota: La evaluación de los laboratorios equivaldrá al 20% de la nota final y la misma
     consistirá en los siguientes aspectos evaluativos:
     Asistencia (10%), Informes (60%), 2 Parciales (15% cada uno). Los exámenes parciales
                                   MÓDULO                                       FECHA DE LAS
                                                                                EVALUACIONES
MÓDULOS # 1, 2 Y 3                                                           30 de abril de 2010
LA CARGA ELÉCTRICA Y LA LEY DE COULOMB, CAMPO ELÉCTRICO Y LEY DE GAUSS

MÓDULOS # 4 Y 5                                                              1° de junio de 2010
POTENCIAL ELECTRICO, CAPACITORES Y DIELÉCTRICOS

MÓDULOS # 6 Y 7                                                              2 de julio de 2010
MAGNETISMO Y FUENTES DE CAMPOS MAGNÉTICOS.

                                                                             Entre el 5 y el 17 de julio
EXAMEN SEMESTRAL                                                             de 2010

     del laboratorio se efectuarán el 20 de mayo y el 1° de julio de 2010.


     VIII.- BIBLIOGRAFÍA:
         1. FÍSICA: Raymond Serway, Tercera Edición revisada (Tomo II), McGraw-Hill,
            México, 1995, Texto.

         2. FÍSICA GENERAL**: Daouglas C. Giancoli, Primera Edición en español (Tomo
            II), Editorial Prentice-Hall, México, 1993.

         3. FÍSICA: David Halliday y Robert Resnick, Segunda Edición, Compañía Editorial
            Continental, S. A., México, 1994

         4. FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA: John P. McKelvey y Howard Grotch,
            Primera Edición, Editorial Harla, México, 1992.

         5. FÍSICA UNIVERSITARIA, Francis W. Sears y Mark W. Zemansky, Novena
            Edición, Adisson Wesley Longman, México, 1993.

         6. F+ISICA PARA ESTUDIANTES DE CIENCIAS E INGENIERÍA, Frederick J.
            Bueche, Cuarta Edición, McGraw-Hill, México, 1991.

         7. Guía de Laboratorio de Física II, UTP.

     ** Se usa también en el Laboratorio.




                                                                                              6

Programa (6) Sintético de Física II

  • 1.
    PLANIFICACIÓN SINTÉTICA DELA ASIGNATURA I. DATOS DE GENERALES 1.- Denominación de la Asignatura: Física II (Electricidad y Magnetismo) 2.- Código de Asignatura: 7109 3.- Semestre: Primero de II Año 4.- Créditos: 5 (cinco) 5.- Horas de Dedicación Total: 96 6.- Total Horas Teóricas: 64 7.- Total de Horas de Laboratorio: 32 8.- Profesor Responsable de su adecuación: Luis Alberto Powell Díaz 9.- Periodo Incluido en el Plan de Estudios: Tercer Semestre 10.- Periodo de Desarrollo: Del 15 de marzo al 24 de julio de 2010. 11.- Prerrequisitos: Cálculo I, II y Física I; 43 créditos aprobados a la fecha II. JUSTIFICACIÓN: Esta asignatura de vital importancia en las carreras de Licenciatura en Ingeniería, las cuales incluyen en sus planes de estudio asignaturas que requieren como base de conocimientos generales el dominio y manejo de leyes fundamentales de la Electricidad y el Magnetismo, como lo son: Teoría de Circuitos, Campos Electromagnéticos y Electrónica, entre otras. Por lo tanto, se hace imprescindible que los facilitadores de la educación universitaria, desarrollen en el estudiante las competencias fundamentales para un adecuado manejo de los campos eléctrico y magnético, sus fundamentos teóricos, sus conceptualizaciones, sus fuentes, sus características y el análisis de la realidad de los mismos, que le permitan involucrarse en el futuro, con las herramientas, aplicaciones y técnicas de análisis y diseño de los elementos, circuitos y sistemas de comunicación.
  • 2.
    III. DESCRIPCIÓN DELCURSO: La asignatura obligatoria denominada “Física II”, con código 7109, forma parte del Plan de Estudios de la carrera de Licenciatura en Ingeniería Marítima Portuaria que se cursa en la Universidad Tecnológica de Panamá; se imparte durante el I semestre del II año y corresponde a las asignaturas de ciencias básicas. Se desarrolla a través de 4 horas teóricas y 2 horas de laboratorio semanales (6 horas en total) y representa 5 créditos. Esta signatura tiene como prerrequisito el haber aprobado a la fecha 43 créditos de la carrera, incluyendo asignaturas como Cálculo I y II, Física I y otras. Pretende dotar al estudiante de bases sólidas en los principios de la electricidad y el magnetismo y la habilidad para el análisis y diseño de los elementos, circuitos y sistemas basados en la existencia y la propagación del Campo Electromagnético (CEM). El curso de Física II se inicia con el tema de Carga Eléctrica, ya sea como distribución discreta o continua. Luego se introducen los conceptos de campo eléctrico, producido por cargas puntuales y de distribución continua de cargas (lineal, superficial y volumétrica), aplicando el principio de superposición de la Ley de Coulomb. Luego se estudia la Ley de Gauss mediante el concepto de Flujo del Campo Eléctrico para diferentes simetrías. Se desarrolla el concepto de Potencial Eléctrico y la Diferencia de Potencial. Se analizan las propiedades de los dieléctricos y condensadores (capacitores). Se estudian los fenómenos eléctricos en cargas puntuales en movimiento a través de un conductor y mediante las teorías de circuitos eléctricos. Por último, se abarcan los efectos del campo magnético, las fuentes que lo producen y las Leyes Fundamentales del Electromagnetismo, mediante las ecuaciones de Maxwell, como una teoría que enfoca dos aspectos del mismo fenómeno. IV.- COMPETENCIAS (Objetivos Generales): El estudiante al finalizar este curso tendrá las siguientes capacidades, habilidades y destrezas: • Analiza y aplica, utilizando las herramientas matemáticas apropiadas, los conceptos, fenómenos y principios fundamentales del electromagnetismo clásico. • Desarrolla competencias cognitivas, psicomotoras y actitudinales en el análisis de los fenómenos de la Electricidad y el Magnetismo. • Desarrolla métodos de análisis que le permiten comprender, interpretar y aplicar los conocimientos de las leyes fundamentales de la Electrodinámica Clásica en la solución de problemas que se le presenten en el ejercicio de su profesión. • Evidencia capacidades lógico-deductivas en el análisis de los fenómenos eléctricos y magnéticos. • Interpreta y utiliza las ecuaciones de Maxwell y las describe, identificando físicamente cada uno de sus parámetros. 2
  • 3.
    V.- CONTENIDOS CRONOGRAMA MODULAR 3
  • 4.
    Nota: Tanto elcontenido y fechas de desarrollo de los módulos estarán sujetos a revisión constante por docente y participantes. VI.- METODOLOGIA Y RECURSOS MÓDULO FECHAS CANTIDAD DE CANTIDAD DE HORAS SEMANAS MÓDULO #1 23, 26, 27® y 30 de marzo de 8 1.33 LA CARGA ELÉCTRICA Y LA LEY DE COULOMB 2010 MÓDULO #2 6 y 9 de abril de 2010 4 0.67 CAMPO ELÉCTRICO MÓDULO # 3 13, 16, 20, 23 y 27 de abril de 10 1.67 LEY DE GAUSS 2010 MÓDULO # 4 4, 7, 11 y 14 de mayo de 2010 8 1.33 POTENCIAL ELECTRICO. MÓDULO # 5 18, 21, 22®, 25 y 28 de mayo de 10 1.67 CAPACITORES Y DIELÉCTRICOS 2010 MÓDULO # 6 4, 8, 11 y 15 de junio de 2010 8 1.33 MAGNETISMO MÓDULO # 7 18, 19®, 22, 25 y 29 de junio de 10 1.67 FUENTES DE CAMPOS MAGNÉTICOS 2010 LABORATORIOS LABORATORIO #1 (TEORÍA) 25 de marzo, 8 [+1®] y 15 [+1®] 8 4 CORRIENTE ELÉCTRICA Y LA LEY DE OHM de abril de 2010 LABORATORIO #2 (TEORÍA) 22 Y 29 de abril, y 6 de mayo 6 3 CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y LEYES DE de 2010 KIRCHHOFF LABORATORIO #3 (PRÁCTICA) 13, 20 [+1®]* Y 27 de mayo de 18 9 ELEMENTOS DE CIRCUITOS, MEDICIONES DE 2010 VOLTAJE Y CORRIENTE, REGIONES EQUIPOTENCIALES, LEY DE OHM, CIRCUITOS 3, 10 [+1®], 17 Y 24 de junio de SERIE Y LEY DE VOLTAJES, CIRCUITOS 2010 PARALELOS Y LEY DE CORRIENTES, CIRCUITOS SERIE-PARALELOS, PUENTE DE WHEASTONE, CARGA Y DESCARGA DE UN CAPACITOR, CAMPO 1° de julio de 2010* MEGNÉTICO PRODUCIDO POR UNA CORRIENTE Y CAMPOR MAGNÉTICO EN UN ALAMBRE *(Exámenes parciales de Laboratorio) Cada módulo ha sido enmarcado siguiendo estrategias y actividades que se entrelazan y será desarrollado por el facilitador siguiendo estrategias didácticas, dirigidas al desarrollo de competencias en adultos, fundamentadas en la comunicación asertiva, el aprendizaje significativo y la enseñanza situada. La asignatura incluye siete (7) módulos distribuidos en las 16 semanas de clases. Se utilizan técnicas participativas 4
  • 5.
    que se correspondencon cada módulo planteado y que favorecen el aprendizaje crítico y creativo. Recursos didácticos: el facilitador utilizará técnicas como: exposiciones dialogadas, demostraciones, prácticas en el laboratorio, análisis de casos y otras. Las actividades metodológicas se ajustan al logro de objetivos enfocados en cada módulo, así tenemos que a través de técnicas individuales y de equipo, los participantes realizarán investigaciones de campo, sustentarán lecturas analíticas, presentarán resúmenes, realizarán tareas en casa y prácticas de laboratorio, todo el proceso se apoyará en recursos como: textos, revistas especializadas, uso de internet, computador portátil, proyector multimedia, retroproyector, filminas, láminas, prácticas sencillas de montar y otros. VII.- CRITERIOS DE EVALUACIÓN En los diferentes momentos del acto docente, se realizarán evaluaciones que permitirán detectar las debilidades para ir reforzándolas (evaluaciones diagnósticas, formativas y sumativas). A través de guías evaluativas, diseñadas en base a objetivos específicamente formulados. La evaluación estará basada en la escala reglamentada por la Universidad Tecnológica de Panamá, tomando en cuenta la asistencia y la participación activa en clases, el cumplimiento de las tareas asignadas, laboratorio, los exámenes parciales, presentación de tema de interés, glosario de términos y el examen semestral. La evaluación final se fundamenta en los instrumentos diseñados para evaluaciones formativas y sumativas, con las siguientes ponderaciones: ASISTENCIA Y PARTICIPACIÓN ACTIVA 5 EXAMEN PARCIAL # 1 10 EXAMEN PARCIAL # 2 10 EXAMEN PARCIAL # 3 10 EXPOSICIÓN DE TEMA ASIGNADO 10 LABORATORIO 20 GLOSARIO DE TÉRMINOS 5 EVALUACIÓN SEMESTRAL 30 TOTAL 100 CRONOGRAMA DE EVALUACIÓN 5
  • 6.
    Nota: La evaluaciónde los laboratorios equivaldrá al 20% de la nota final y la misma consistirá en los siguientes aspectos evaluativos: Asistencia (10%), Informes (60%), 2 Parciales (15% cada uno). Los exámenes parciales MÓDULO FECHA DE LAS EVALUACIONES MÓDULOS # 1, 2 Y 3 30 de abril de 2010 LA CARGA ELÉCTRICA Y LA LEY DE COULOMB, CAMPO ELÉCTRICO Y LEY DE GAUSS MÓDULOS # 4 Y 5 1° de junio de 2010 POTENCIAL ELECTRICO, CAPACITORES Y DIELÉCTRICOS MÓDULOS # 6 Y 7 2 de julio de 2010 MAGNETISMO Y FUENTES DE CAMPOS MAGNÉTICOS. Entre el 5 y el 17 de julio EXAMEN SEMESTRAL de 2010 del laboratorio se efectuarán el 20 de mayo y el 1° de julio de 2010. VIII.- BIBLIOGRAFÍA: 1. FÍSICA: Raymond Serway, Tercera Edición revisada (Tomo II), McGraw-Hill, México, 1995, Texto. 2. FÍSICA GENERAL**: Daouglas C. Giancoli, Primera Edición en español (Tomo II), Editorial Prentice-Hall, México, 1993. 3. FÍSICA: David Halliday y Robert Resnick, Segunda Edición, Compañía Editorial Continental, S. A., México, 1994 4. FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA: John P. McKelvey y Howard Grotch, Primera Edición, Editorial Harla, México, 1992. 5. FÍSICA UNIVERSITARIA, Francis W. Sears y Mark W. Zemansky, Novena Edición, Adisson Wesley Longman, México, 1993. 6. F+ISICA PARA ESTUDIANTES DE CIENCIAS E INGENIERÍA, Frederick J. Bueche, Cuarta Edición, McGraw-Hill, México, 1991. 7. Guía de Laboratorio de Física II, UTP. ** Se usa también en el Laboratorio. 6