| Competències |
| Tipus A | Codi | Competències Específiques |
| A2 | Coneixements per a la realització de mesuraments, càlculs, valoracions, taxacions, peritatges, estudis, informes, plans de labors i altres treballs anàlegs. | |
| FB2 | Comprensió i domini dels conceptes bàsics sobre les lleis generals de la mecànica, termodinàmica, camps i ones i electromagnetisme i aplicació per resoldre problemes propis de l'enginyeria. | |
| Tipus B | Codi | Competències Transversals |
| B2 | Coneixement en matèries bàsiques i tecnològiques, que els capaciti per a l'aprenentatge de nous mètodes i teories, i els doti de versatilitat per adaptar-se a noves situacions. | |
| Tipus C | Codi | Competències Nuclears |
| C4 | Expressar-se correctament de manera oral i escrita en una de les dues llengües oficials de la URV. |
| Resultats d'aprenentage |
| Tipus A | Codi | Resultats d'aprenentatge |
| A2 |
Coneix i aplicar la llei de Coulomb. Entén el concepte de capacitat elèctrica. Analitza circuits bàsics de corrent continu. Sap aplicar la llei de Biot i Savart i la llei d'Ampere. Comprèn les lleis de l'òptica geomètrica i la seva aplicació. Coneix les lleis de l'òptica ondulatòria i els fenòmens d'interferències i difracció. | |
| FB2 |
Coneix i aplica la llei de Coulomb. Entén els conceptes de camp elèctric i potencial elèctric. Comprèn el teorema de Gauss. Coneix el concepte d'energia electrostàtica. Coneix les característiques dels conductors. Entén el concepte de capacitat elèctrica. Distingeix un material dielèctric d'un altre conductor. Coneix els conceptes bàsics en electrocinètica. Analitza circuits bàsics de corrent continu. Coneix el concepte de camp magnètic. Comprèn el concepte de forces magnètiques. Coneix el moment magnètic d'una espira. Sap aplicar la llei de Biot i Savart i la llei d'Ampere. Entén els conceptes d'inducció magnètica, autoinducció i inducció mútua. Analitza circuits bàsics en règim permanent sinusoïdal. Coneix les equacions de Maxwell en forma integral com a resum de la teoria electromagnètica. Coneix les teories corpuscular i ondulatòria de la llum. Comprèn les lleis de l'òptica geomètrica i la seva aplicació. Coneix les lleis de l'òptica ondulatòria i els fenòmens d'interferències i difracció. | |
| Tipus B | Codi | Resultats d'aprenentatge |
| B2 |
Coneix i aplica la llei de Coulomb. Entén els conceptes de camp elèctric i potencial elèctric. Comprèn el teorema de Gauss. Coneix el concepte d'energia electrostàtica. Coneix les característiques dels conductors. Entén el concepte de capacitat elèctrica. Distingeix un material dielèctric d'un altre conductor. Coneix els conceptes bàsics en electrocinètica. Coneix el concepte de camp magnètic. Comprèn el concepte de forces magnètiques. Coneix el moment magnètic d'una espira. Entén els conceptes d'inducció magnètica, autoinducció i inducció mútua. Coneix les equacions de Maxwell en forma integral com a resum de la teoria electromagnètica. Coneix les teories corpuscular i ondulatòria de la llum. Comprèn les lleis de l'òptica geomètrica i la seva aplicació. Coneix les lleis de l'òptica ondulatòria i els fenòmens d'interferències i difracció. | |
| Tipus C | Codi | Resultats d'aprenentatge |
| C4 |
Produeix un text escrit gramaticalment correcte Produeix un text escrit ben estructurat, clar i ric Produeix un text escrit adequat a la situació comunicativa |
| Continguts |
| Tema | Subtema |
| 1. CAMP ELÈCTRIC (9 h) |
1. LLEI DE COULOMB I CAMP ELÈCTRIC. (2 h) Força elèctrica entre dues càrregues puntuals. Llei de Coulomb. Concepte de camp. Camp elèctric (E) generat per una distribució de 'n' càrregues puntuals. El dipol elèctric. Línies de camp elèctric i propietats. 2. ENERGIA POTENCIAL ELECTRICA I POTENCIAL ELÈCTRIC.... (1,5 h) Diferència d'energia i de potencial elèctric entre dos punts. Origen de potencial. Potencial elèctric d'un punt (V). Relació entre el camp i el potencial elèctric. Línies equipotencials i la seva relació amb les línies de camp. Càlcul del potencial elèctric per una distribució de 'n' càrregues puntuals 3. CAMPS I POTENCIAL PRODUÏTS PER DISTRIBUCIONS CONTÍNUES DE CÀRREGA (1,5 h) Concepte de densitat de càrrega elèctrica (volúmica, superficial i lineal). Camp i potencial elèctrics generats per una distribució contínua de càrrega aplicant la llei de Coulomb. Exemples de càlcul: camp i potencial generats per un anell carregat en el seu eix; camp i potencial generats per un fil rectilini finit i infinit; camp i potencial generat per un disc carregat en el seu eix. Camp i potencial generat per un pla infinit carregat. 4. EL TEOREMA DE GAUSS DE L'ELECTROSTÀTICA I LES SEVES APLICACIONS. (1,5 h) Concepte de flux d'un camp i relació amb les línies de camp. Enunciat del teorema de Gauss. Càlcul de camps elèctrics de distribucions contínues de càrrega amb simetria plana, esfèrica i cilíndrica usant el teorema de Gauss. Teorema de Gauss com a conseqüència de la llei de Coulomb. Càlcul de potencials elèctrics per a certes distribucions simètriques de càrrega per integració del camp elèctric a partir d'una referència. 5. CONDUCTORS ELÈCTRICS. (1 h) Concepte de conductor elèctric i de portadors de corrent. Camps elèctrics i línies de camp en un conductor. Potencials i superfícies equipotencials en un conductor. Concepte de capacitat elèctrica. 6. EL CONDENSADOR PLA (1,5) Idea del condensador i concepte de capacitat d'un condensador. Materials dielèctrics en un condensador. Polarització. Concepte de permitivitat dielèctrica i de camp de desplaçament elèctric. Associació de condensadors sèrie i paral·lel. Energia electrostàtica emmagatzemada en un condensador. |
| 2. CORRENT ELÈCTRIC (3h) |
1. CONCEPTE DE CORRENT ELÈCTRIC (0.75 h) Naturalesa del corrent elèctric com a flux de càrregues en moviment ordenat. Concepte de densitat de corrent elèctric i d'intensitat de corrent elèctric. Moviment tèrmic dels portadors i velocitats de deriva. Càlcul de la densitat de corrent d'arrossegament a partir de la velocitat de deriva. Camp elèctric com a causa de la velocitat de deriva. Concepte de mobilitat de corrent. Llei d'Ohm local i límits. Llei d'Ohm global i concepte de resistència elèctrica. 2. ASPECTES ENERGÈTICS DELS CORRENTS ELÈCTRICS (1 h) Pèrdues d'energia potencial al llarg d'un corrent. Concepte de resistor. Concepte de potencial o tensió al llarg d'un corrent. Concepte de potència elèctrica. Efecte Joule. Generadors elèctrics de tensió i de corrent. Establiment de circuits tancats d'una sola malla amb resistors i generadors de tensió. Balanç de potencials i balanç de potències en un circuit d'una malla. Establiment de nodes elèctrics amb resistors i generadors de corrent. Balanç de corrent i de potències en un node. 3. ASSOCIACIÓ DE RESISTORS. (0,5 h) Associació de resistors sèrie. Associació de resistors paral·lel. 4. SENYALS VARIABLES PERIODICS: SINUSOÏDAL, TRIANGULAR I QUADRAT. (0,5 h) Concepte de les magnituds associades a aquestos: tensió de pic, període, freqüència, fase... 5. RELACIÓ ENTRE CORRENT I TENSIÓ EN UN CONDENSADOR EN RÈGIM VARIABLE. (0,25 h) |
| 3. CAMP MAGNÈTIC ESTÀTIC (9 h) | 1. INTRODUCCIÓ AL CONCEPTE DE CAMP I FORÇA MAGNÈTIQUES. (0,5 h) Camp magnètic com a camp generat per a càrregues en moviment o per corrents, i que afecta a les càrregues en moviment o als corrents. 2. ACCIÓ D'UN CAMP MAGNÈTIC (1,5 h) Força d'un camp magnètic sobre una càrrega en moviment. Força d'un camp magnètic sobre un element de corrent. Força d'un camp magnètic sobre una espira i concepte de moment magnètic. Funcionament bàsic d'un motor elèctric. 3. FONTS DEL CAMP MAGNÈTIC (1,5 h) Camp magnètic generat per una càrrega en moviment. Camp magnètic generat per un element de corrent. Llei de Biot i Savart. 4. CALCULS DE CAMPS MAGNETICS GENERATS PER CERTES DISTRIBUCIONS DE CORRENT. (2 h) Camp produït per un fil rectilini finit i infinit. Camp produït per una espira circular i relació amb el moment magnètic. Línies de camp magnètic i propietats. Linies de camp d'un dipol magnètic. Força magnètica entre dos fils rectilinis i definició de la unitat Ampère. 5. LLEI D'AMPÈRE DEL MAGNETISME. (2 h) Concepte de circulació del camp magnètic. Enunciat de la Llei d'Ampère. Càlcul del camp magnètic generat per certes distribucions de corrent usant la Llei d'Ampère. Relació entre la Llei d'Ampère i la Llei de Biot i Savart. Aproximació al càlcul del camp magnètic generat per una bobina. 6. MAGNETISME A LA MATÈRIA (1,5 h) Fenòmens de magnetització d'un material. Moments dipolars magnètics. Concepte de camp d'excitació magnètica (H). Conceptes de permeabilitat i susceptibilitat magnètiques. Tipus de materials magnètics. Nuclis magnètics en bobines. Fenòmens d'histèresi i de saturació magnètica. Pèrdues en una bobina. |
| 4. FENÒMENS D'INDUCCIÓ ELECTROMAGNÈTICA (5 h) | 1. FENÒMENS D'INDUCCIÓ ELECTROMAGNÈTICA I LLEI DE FARADAY-LENZ. (1.5 h) Fenòmens d'inducció electromagnètica. Concepte de flux magnètic i unitats associades. Llei de Faraday-Lenz. Força electromotriu induïda i signe d'aquesta. Maneres bàsiques de fer variar el flux. Exemples de variació de flux per variació de l'area del circuit. 2. INDUCCIÓ A TRAVÉS DE BOBINES (1. 5 h) Càlcul aproximat del flux d'una bobina a partir del corrent. Concepte d'inducció mútua entre bobines i unitats associades. Autoinducció d'una bobina. Conceptes bàsics de transformadors. Conceptes bàsics de circuits magnètics. 3. GENERACIÓ I TRANSMISSIÓ D'ENERGIA ELÈCTRICA ALTERNA (0.5 h). L'alternador, funcionament bàsic. Transformació de l'energia elèctrica alterna i transmissió a distància. Definició bàsica del que és un corrent trifàsic. 4. LA FORMULACIÓ GLOBAL DE L'ELECTOMAGNETISME.EQUACIONS DE MAXWELL i ONES ELECTROMAGNÈTIQUES. (1.5 h) Recull-recordatori de les equacions de l'electricitat i el magnetisme (en forma integral) que s'han anat donant al llarg del curs. Enunciat equivalent de les 4 equacions de Maxwell en forma diferencial. Visió molt bàsica de la solució de les equacions de Maxwell en forma d'ones electromagnètiques. Direcció de propagació d'un raig i càlcul de la velocitat de propagació en un medi qualsevol. |
| 5. ÒPTICA (5 h) | 1. LA LLUM I LA RADIACIÓ ELECTROMAGNÈTICA COM A ONA. (1 h) La llum com a ona electromagnètica i la seva propagació en un medi material. Conceptes de velocitat de propagació, freqüència, vector d'ona, longitud d'ona i índex de refracció i relacions bàsiques entre elles. Ones planes. L'espectre electromagnètic i utilitat de cada banda. 2. FENÒMENS RELACIONATS AMB LA PROPAGACIÓ DE LA RADIACIÓ COM A ONA. (2 h) Magnituds conservades quan l'ona canvia de medi. Reflexió i refracció de la llum. Llei d'Snell. Reflexió total. Fenòmens d'interferència i de difracció. Front d'ona. Principi de Huygens. Difracció a través de dues escletxes. Difracció en múltiple escletxa. Xarxes de difracció per transmissió i per reflexió. Difracció a través d'una obertura circular: disc d'Airy i les seves conseqüències. 3. L'APROXIMACIÓ DEL RAIG I LA ÒPTICA GEOMÈTRICA. (1,5 h) Formació d'imatges en el mirall pla. Concepte d'imatge virtual. Lleis de funcionament de les lents i dels miralls esfèrics en aproximació paraxial. Concepte de fòcus. Criteris de signes. Formació d'imatges en sistemes centrats. Instruments òptics. Límit de resolució dels instruments òptics a causa de la difracció. 4. TEORIA CORPUSCULAR DE LA LLUM. (0,5 h) Idea del fotó i la seva energia. Breu resum dels sensors de fotons usats popularment. |
| Planificació |
| Metodologies :: Proves | ||||||||||
| Competències | (*) Hores a classe |
Hores fora de classe |
(**) Hores totals | |||||||
| Activitats Introductòries |
|
1 | 0 | 1 | ||||||
| Sessió Magistral |
|
32 | 30 | 62 | ||||||
| Resolució de problemes, exercicis |
|
0 | 15 | 15 | ||||||
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària |
|
14 | 0 | 14 | ||||||
| Pràctiques a laboratoris |
|
20 | 15 | 35 | ||||||
| Estudis previs |
|
0 | 15 | 15 | ||||||
| Atenció personalitzada |
|
2 | 0 | 2 | ||||||
| Proves mixtes |
|
4 | 0 | 4 | ||||||
| Proves pràctiques |
|
2 | 0 | 2 | ||||||
| (*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor. (**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat | ||||||||||
| Metodologies |
| Descripció | |
| Activitats Introductòries | Introducció a l'assignatura, explicant qüestions generals, els objectius , el temari, la planificació, el funcionament de les pràctiques i dels grups, així com dels ítems d'avaluació i de la bibliografia. |
| Sessió Magistral | El professor exposa amb claredat i usant tècniques adequades el temari de l'assignatura, intentant en la mesura del possible fer participar a l'alumne. L'alumne intervé esporàdicament plantejant qüestions al professor. S'ilustrarà la teoria amb exemples concrets i desenvolupats talment com si fossin exercicis més o menys curts. Generalment aquesta activitat es desenvolupa durant les classes de teoria (2 hores a la setmana) |
| Resolució de problemes, exercicis | Es plantegen cada 2 o 3 setmanes una sèrie d'exercicis relacionats amb els problemes que el professor ha ensenyat a classe i que l'alumne haurà de resoldre individualment a través de qüestionaris Moodle. Aquests qüestionaris s'avaluen automàticament i d'això se n'extreuen evidències en relació a l'aprenentatge continu de l'alumne. |
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària | El professor resol i ensenya com es resolen determinats tipus de problemes a l'aula ordinària. Generalment aquesta activitat es desenvolupa durant les classes de problemes (1 hora a la setmana) |
| Pràctiques a laboratoris | L'alumne fa sota la indicació del professor una serie de 10 experiments i mesures per tal d'estudiar fenòmens pràctics totalment relacionats amb el temari de l'assignatura. L'objectiu d'això és assolir un millor aprenentatge dels conceptes i fenòmens elèctrics, magnètics i òptics; al mateix temps que adquirir coneixements de la metodologia per a fer mesures i experiments reals. |
| Estudis previs | L'alumne desenvolupa una sèrie d'exercicis i qüestions teòriques relacionades amb una de les 10 pràctiques que farà. L'objectiu és l'estudi previ del cas de la pràctica per tal d'obtenir un millor aprofitament d'aquesta. |
| Atenció personalitzada | El professor eten personalment als alumnes que li solicitin centrant-se en la problemàtica concreta que li planteja. |
| Atenció personalitzada |
| Descripció |
| Inclou l'atenció de l'alumne en horaris de consulta dels professors, en relació a dificultats a l'hora d'entendre els temari o de realitzar les tasques encomanades: problemes, estudis previs i pràctiques. |
| Avaluació |
| Metodologies | Competències | Descripció | Pes | |||||
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària |
|
L'alumne resol uns casos similars als problemes que ha fet el professor a classe a través de qüestionaris de l Moodle. D'aquí se n'extreu una nota i evidències sobre el procés d'aprenentatge. | 10 | |||||
| Pràctiques a laboratoris |
|
L'alumne ha de fer un informe de la pràctica que ha realitzat, que inclogui els resultats de mesures, els resultats de les observacions i l'explicació raonada d'aquests resultats i la seva coherència amb l'estudi teòric. | 10 | |||||
| Estudis previs |
|
L'alumne realitza a través del Moodle una sèrie d'exercicis previs i de qüestions relatives a la pràctica que farà. Ho ha d'entregar abans de la realització d'aquesta i te incidència en la nota final. | 10 | |||||
| Proves mixtes |
|
Consisteix en la realització de dos examens que contindrien exercicis tipus test, de desenvolupament i també problemes a realitzar al final de cada bloc de temari: 1+2, 3+4+5. Per a poder aprovar l'assignatura es demanarà una nota mínima de 4 de mitjana d'aquests dos examens. |
50 | |||||
| Proves pràctiques |
|
L'alumne realitza una pràctica al laboratori similar a les que ha realitzat durant el curs. Això representa una avaluació personal de les competències pràctiques. Per a poder aprovar l'assignatura es demanarà una nota mínima de 4 de la mitjana entre les proves pràctiques, els estudis prèvis i les pràctiques del laboratori. És a dir entre tots els ítems relacionals amb la part pràctica de l'assignatura. |
20 | |||||
| Altres |
| Altres comentaris i segona convocatòria | |||
|
En segona convocatòria s'oferirà: 1. Un examen de pràctiques que implicarà el 40 % de la nota de l'assignatura. Tindrà també una nota mínima de 4 per a poder fer mitjana. 2. Un examen combinat de teoria, test i problemes que inclourà el 60 % restant de la nota. Tindrà també una nota mínima de 4 per a poder fer mitjana. |
|||
| Fonts d'informació |
| Bàsica |
P.A. Tipler, G. Mosca, Física para la ciencia y la tecnología. Volúmen II, 5, Reverté |
||||||||
Física para la ciencia y la tecnología. Volúmen IIP.A. Tipler, G. Mosca Ed. Reverté. Nº edición, 5 ISBN: 9788429144123 696 págs. 23.0x27.5 cm. rústica Precio: 49,50 € * | 58,07 $ * El precio incluye 4% de IVA Descripción Durante casi 30 años, la Física para la Ciencia y la Tecnología de Paul A. Tipler ha sido una referencia obligada de los cursos de física universitarios por su impecable claridad y precisión. En esta edición, Tipler y su nuevo coautor Gene Mosca, desarrollan nuevas formas de exponer la física con la intención de no abrumar a los estudiantes sin simplificar en exceso el contenido. Aprovechándose de su extensa experiencia como profesor, Mosca ha revisado escrupulosa y críticamente todas las explicaciones y ejemplos del texto desde la perspectiva de los estudiantes de los primeros cursos universitarios. Esta nueva edición incorpora, además, muchas herramientas y técnicas pedagógicas que han demostrado ser efectivas en el Physics Education Research (PER). El resultado es un texto que mantiene su solidez tradicional pero que ofrece a los estudiantes las estrategias que necesitan para resolver los problemas y para conseguir una comprensión eficaz de los conceptos físicos. Para conveniencia de los profesores y alumnos, la 5ª edición de la Física para la Ciencia y la Tecnología está disponible en dos ediciones simultáneas en dos y seis volúmenes, que pueden adquirirse por separado. ÍndicePARTE 4. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO Capítulo 21. Campo eléctrico I: Distribuciones discretas de carga. Capítulo 22. Campo eléctrico II: Distribuciones contínuas de carga. Capítulo 23. Potencial eléctrico. Capítulo 24. Energía electrostática y capacidad Capítulo 25. Corriente eléctrica y circuitos de corriente continua. Capítulo 26. El campo magnético Capítulo 27. Fuentes del campo magnético Capítulo 28. Inducción magnética. Capítulo 29. Circuitos de corriente alterna. Capítulo 30. Ecuaciones de Maxwell y ondas electromagnéticas PARTE 5. LUZ Capítulo 31. Propiedades de la luz. Capítulo 32. Imágenes ópticas Capítulo 33. Interferencia y difracción. PARTE 6. FÍSICA MODERNA: MECÁNICA CUÁNTICA, RELATIVIDAD Y ESTRUCTURA DE LA MATERIA Capítulo 34. Dualidad onda-partícula y física cuántica Capítulo 35. Aplicaciones de la ecuación de Schrödinger. Capítulo 36. Atomos Capítulo 37. Moléculas Capítulo 38. Sólidos Capítulo 39. Relatividad Capítulo 40. Física nuclear Capítulo 41. Las partículas elementales y el origen del universo. |
|||||||||
| Complementària |
H.C. Ohanian, J.T. Markert , Física para igeniería y ciencias , 1, Mc. Graw Hill |
||||||||
Contenido del volumen 2: Parte IV Electricidad y magnetismo: 22) Fuerza eléctrica y carga eléctrica; 23) El campo eléctrico; 24) La ley de gauss; 25) Potencial electrostático y energía; 26) Capacitores y dieléctricos; 27) Corrientes eléctricas y la ley de ohm; 28) Circuitos de corriente directa; 29) Fuerza y campo magnético; 30) Cargas y corrientes en campos magnéticos; 31) Inducción electromagnética; 32) Circuitos de corriente alterna. -- Parte V Ondas y óptica: 33) Ondas electromagnéticas; 34) reflexión, refracción y óptica; 35) interferencia y difracción. -- Parte 6 Relatividad, cuantums y partículas: 36) La teoría de la relatividad especial. |
|||||||||
| Recomanacions |
| Assignatures que es recomana cursar simultàniament | ||
|
||
| Assignatures que es recomana haver cursat prèviament | ||||
|
||||
| Altres comentaris | |
| Portar l'assignatura al dia per a poder dseguir les explicacions i resoldre els dubtes amb el professor abans que aquests s'acumulin. |
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent