DATOS IDENTIFICATIVOS 2022_23
Asignatura (*) FÍSICA II Código 17214004
Titulación
Grado en Ingeniería Eléctrica (2010)
Ciclo
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Periodo
6 Formación básica Primer 1Q
2Q
Lengua de impartición
Català
Departamento Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática
Química Física e Inorgánica
Coordinador/a
FERRÉ BORRULL, JOSÉ
Correo-e roger.cabre@urv.cat
josep.ferre@urv.cat
benjamin.iniguez@urv.cat
francois.lime@urv.cat
xavier.batista@urv.cat
josepmaria.badia@urv.cat
osbel.almora@urv.cat
Profesores/as
CABRÉ RODON, ROGER
FERRÉ BORRULL, JOSÉ
IÑIGUEZ NICOLAU, BENJAMIN
LIME , FRANÇOIS GILBERT MARIE
BATISTA CASANELLES, XAVIER
BADIA APARICIO, JOSÉ MARÍA
ALMORA RODRÍGUEZ, OSBEL
Web http://http://campusvirtual.urv.net
Descripción general e información relevante <p>DESCRIPCIÓ GENERAL DE L'ASSIGNATURA: L'objectiu de l'assignatura és posar les bases dels fenòmens elèctrics, magnètics i òptics que es necessiten per a fonamentar les tècniques i aplicacions que es donaran en els graus d'enginyeria.&nbsp;</p>

Competencias
Tipo A Código Competencias Específicas
 A2 Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.
  FB2 Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.
Tipo B Código Competencias Transversales
 B2 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
Tipo C Código Competencias Nucleares

Resultados de aprendizaje
Tipo A Código Resultados de aprendizaje
 A2 Conoce y aplica la ley de Coulomb.
Entiende el concepto de capacidad eléctrica.
Analiza circuitos básicos de corriente contínuo.
Sabe aplicar la ley de Biot y Savart y la ley de Ampere.
Comprende las leyes de la óptica geométrica y su aplicación.
Conoce las leyes de la óptica ondulatoria y los fenómenso de interferencias y difracción.
  FB2 Conoce y aplica la ley de Coulomb.
Entiende los conceptos de campo eléctrico y potencial eléctrico.
Comprende el teorema de Gauss.
Conoce el concepto de energia electroestática.
Conoce las características de los conductores.
Entiende el concepto de capacidad eléctrica.
Distingue un material dieléctrico de otro conductor.
Conoce los conceptos básicos en electrocinètica.
Analiza circuitos básicos de corriente contínua.
Conoce el concepto de campo magnético.
Comprende el concepto de fuerzas magnéticas.
Conoce el momento magnético de una espira.
Sabe aplicar la ley de Biot y Savart y la ley de Ampere.
Entiende los conceptos de inducción magnética, autoinducción e inducción mútua.
Analiza circuitos básicos en régimen permanente sinusoïdal.
Conoce las ecuaciones de Maxwell en forma integral como resumen de la teoría electromagnética.
Conoce las teorías corpuscular y ondulatoria de la luz.
Comprende las leyes de la óptica geométrica y su aplicación.
Conoce las leyes de la óptica ondulatoria y los fenómenos de interferencias y difracción.
Tipo B Código Resultados de aprendizaje
 B2 Conoce y aplica la ley de Coulomb.
Entiende los conceptos de campo eléctrico y potencial eléctrico.
Comprende el teorema de Gauss.
Conoce el concepto de energía electrostática.
Conoce las características de los conductores.
Entiende el concepto de capacidad eléctrica.
Distingue un material dieléctrico de otro conductor.
Conoce los conceptos básicos en electrocinètica.
Conoce el concepto de campo magnético.
Comprende el concepto de fuerzas magnéticas.
Conoce el momento magnético de una espira.
Entiende los conceptos de inducción magnética, autoinducción e inducción mútua.
Conoce las ecuaciones de Maxwell en forma integral como resumen de la teoría electromagnética.
Conoce las teorías corpuscular y ondulatoria de la luz.
Comprende las leyes de la óptica geométrica y su aplicación.
Conoce las leyes de la óptica ondulatoria y los fenómenos de interferencias y difracción.
Tipo C Código Resultados de aprendizaje

Contenidos
tema Subtema
1. CAMP ELÈCTRIC
1. LLEI DE COULOMB I CAMP ELÈCTRIC.
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 I POTENCIAL ELÈCTRIC.
Concepte de diferència d'energia i de potencial elèctric entre dos punts. Conservativitat del Camp Elèctric. 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
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.
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. Equivalència del Teorema de Gauss + Conservativitat del camp Elèctric amb 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.
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.

6. EL CONDENSADOR PLA
Idea del condensador i concepte de capacitat d'un condensador. Materials dielèctrics en un condensador. Polarització. Concepte de permitivitat dielèctrica. Associació de condensadors sèrie i paral·lel. Energia electrostàtica emmagatzemada en un condensador.
2. CORRENT ELÈCTRIC
1. CONCEPTE DE CORRENT ELÈCTRIC
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
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.
Associació de resistors sèrie. Associació de resistors paral·lel.

4. SENYALS VARIABLES PERIODICS: SINUSOÏDAL, TRIANGULAR I QUADRAT.
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.
3. CAMP MAGNÈTIC ESTÀTIC 1. INTRODUCCIÓ AL CONCEPTE DE CAMP I FORÇA MAGNÈTIQUES.
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
Força d'un camp magnètic sobre una càrrega en moviment. Força d'un camp magnètic sobre un element de corrent. Força i moment de forces d'un camp magnètic sobre una espira i concepte de moment magnètic. Funcionament bàsic d'un motor elèctric.

3. FONTS DEL CAMP MAGNÈTIC
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.
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. Fet de que les linies de camp magnètic B són tancades.

5. LLEI D'AMPÈRE DEL MAGNETISME.
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. Equivalència entre la Llei d'Ampère + la Llei de linies de B tancades amb la Llei de Biot i Savart. Aproximació al càlcul del camp magnètic generat per una bobina.

6. MAGNETISME A LA MATÈRIA
Fenòmens de magnetització d'un material. Moments dipolars magnètics. Conceptes de, camp d'excitació magnètica (H), densitat de flux magnètic (B) i camp de magnetització (M). 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.
Anàlisi de circuits magnètics i analogia amb un circuit elèctric. Concepte de rel·luctància.
4. FENÒMENS D'INDUCCIÓ ELECTROMAGNÈTICA 1. FENÒMENS D'INDUCCIÓ ELECTROMAGNÈTICA I LLEI DE FARADAY-LENZ.
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.
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. L'alternador, funcionament bàsic.

3. LA FORMULACIÓ GLOBAL DE L'ELECTOMAGNETISME.EQUACIONS DE MAXWELL i ONES ELECTROMAGNÈTIQUES.
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. Enunciat d'una 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. Concepte de freqüència i índex de refracció. L'espectre electromagnètic i utilitat de cada banda.
5. FENÒMENS BÀSICS D`ÒPTICA GEOMÈTRICA (aquest tema només es fa a pràctiques) 1. REFLEXIÓ I REFRACCIÓ D'UN RAIG LLUMINÓS Reflexió i refracció de la llum. Llei d'Snell. Reflexió total.

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Competencias (*) Horas en clase
Horas fuera de clase
(**) Horas totales
Actividades introductorias
1 0 1
Sesión magistral
A2
FB2
B2
30 30 60
Resolución de problemas/ejercicios
A2
FB2
B2
0 15 15
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria
A2
FB2
B2
14 0 14
Prácticas en laboratorios
A2
FB2
B2
20 15 35
Estudios previos
A2
FB2
B2
0 15 15
Atención personalizada
4 0 4
 
 
(*) En el caso de docencia no presencial, serán las horas de trabajo con soporte virtual del profesor.
(**) Los datos que aparecen en la tabla de planificación son de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías
  descripción
Actividades introductorias 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.
Sesión 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)
Resolución de problemas/ejercicios L'alumne ha de fer els exercicis proposats a casa, per tal de practicar els coneixements apresos.
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria 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)
Prácticas en laboratorios 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.

L'alumne ha de elaborar una memòria de la pràctica, un cop acabada per tal de demostrar-ne el seu aprofitament i aprenentatge
Estudios previos L'alumne desenvolupa una sèrie d'exercicis i qüestions teòriques relacionades amb cadascuna 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.
Atención personalizada El professor atén personalment als alumnes que li solicitin centrant-se en la problemàtica concreta que li planteja.

Atención personalizada
descripción
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.

Evaluación
Metodologías Competencias descripción Peso        
Prácticas en laboratorios
A2
FB2
B2
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. 20
Estudios previos
A2
FB2
B2
L'alumne realitza el mateix dia de cadascuna de les 10 pràctiques una sèrie d'exercicis i qüestions prèvies relatives al contingut de la pràctica. S'ha d'entregar abans de l'acabament d'aquesta. 10
Otros  
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

Els exàmens es realitzaran de forma presencial. En el cas d'emergència sanitària, en cas de confinament o de restriccions en la mobilitat, les activitats avaluatives, inclosos els exàmens, es podrien fer online en les dates previstes. En l'espai Moodle de cada assignatura hi podreu consultar la informació actualitzada.

Càlcul de la nota final en avaluació continuada

- Els dos exàmens parcials de teoria en que es divideixen les proves mixtes tindran el mateix pes en el càlcul de la nota final (un 30% cadascun).
- Cada memòria de les pràctiques de laboratori s'avaluarà independentment i totes tindran el mateix pes en el càlcul de la nota final (el conjunt de les memòries tindrà un pes total del 20 %).
- Cada prova test d'estudi previ s'avaluarà independentment i totes tindran el mateix pes en el càlcul de la nota final (el conjunt de les proves tipus test tindrà un pes total del 10 %).
- L'examen de pràctiques tindrà un pes total del 10% en la nota final.

La nota final en avaluació continuada serà la mitjana ponderada de les quatre metodologies especificades en aquest apartat, sempre i quan es compleixin les següents condicions:

a) Per a poder aprovar es demanarà una nota mínima de 3 en cada examen parcial de teoria. En cas de que algun examen parcial de teoria no superi aquesta nota, la nota final de teoria serà la menor entre 3,9 i la mitjana de les notes dels exàmens parcials de teoria.?b) Per a poder aprovar es demanarà un mínim de 4 en la nota mitjana dels exàmens parcials de teoria. En cas de no superar aquest mínim la nota final del curs serà la menor entre 4,9 i la mitjana ponderada entre teoria i pràctiques.?c) Per a poder aprovar es demanarà un mínim de 4 en nota ponderada de les proves pràctiques (20% sobre 40% de les memòries de pràctiques, 10% sobre 40% dels tests d'estudi previ i 10% sobre 40% de l'examen pràctic). En cas de no superar aquest mínim la nota final serà la menor entre 4,9 i la mitjana ponderada entre teoria i pràctiques.?d) La realització de les 10 pràctiques és obligatòria per a poder tenir nota de pràctiques i per tant aprovar l'assignatura. Si alguna de les 10 pràctiques no s'ha pogut realitzar amb causa justificada i demostrada documentalment, es podran recuperar en horaris flexibles però limitats, dintre del període lectiu corresponent a l'avaluació continuada.

Per a poder recuperar una pràctica serà necessària la presentació d'un document justificant de la causa que hagi impedit l'assistència dintre de l'horari regular (per malaltia, malaltia greu d'un familiar de primer grau que requereixi la cura de l'estudiant o falla en el transport públic). La pràctica es podrà recuperar prèvia autorització del coordinador de l'assignatura.

No obstant això, els repetidors d'altres anys amb totes les 10 pràctiques fetes i amb nota global de pràctiques superior o igual a 6.4, poden optar a realitzar una altra activitat substitutiva obligatòria enlloc de les pràctiques per no haver de tornar-les a fer.

Càlcul de la nota final en segona convocatòria

La segona convocatòria constarà de dues proves:

1. Un examen únic de teoria en que s'avaluaran conjuntament els temes corresponents al primer i segon parcials. La nota d'aquest examen tindrà un pes del 60% en la nota final. L'estudiant podrà optar per conservar la nota d'un o dos dels exàmens teòrics parcials fets en avaluació contínua, sempre i quan sigui més alta de 3, i ser avaluat únicament del parcial o parcials que esculli.
2. Un examen únic de pràctiques. La nota d'aquest examen tindrà un pes del 40% en la nota final. L'estudiant podrà optar per a fer mitjana ponderada entre la nota d'aquest examen i les notes de les memòries de pràctiques i de proves test d'estudi previ realitzades durant l'avaluació continuada.

- La nota final en segona convocatòria es calcularà seguint el mateix procediment i amb les mateixes condicions de la primera convocatòria.
Normativa referent als exàmens:En cap de les proves presencials de teoria es permetrà ni la presència ni l'us de dispositius electrònics que puguin contenir o accedir a la informació: calculadores pregravades, 'smartphones', tauletes, telèfons mòbils, ordinadors, auriculars, 'google glass', 'apple watch' i tot dispositiu anàleg que pugui sorgir en un futur.? Sempre es podrà demanar la identificació a l'alumne que s'examina i prendre les mesures oportunes i necessàries de vigilància manual o monitoritzada i control durant l'accés a les aules d'examen. ?En cas de realització fraudulenta d'alguna prova, es podrà aplicar el que diu la normativa acadèmica de la URV, és a dir el suspens a la convocatòria a la que correspon la prova.
Although this course is not offered in English, foreign exchange students
will receive personalised support in English and will be able to develop
the evaluation activities in this language.

Fuentes de información

Básica P.A. Tipler, G. Mosca, Física para la ciencia y la tecnología. Volúmen II, 5, Reverté
H.C. Ohanian, J.T. Markert , Física para ingeniería y ciencias , 3, Mc. Graw Hill

Complementaria

Recomendaciones


(*)La Guía docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la URV. Este documento es público y no es modificable, excepto en casos excepcionales revisados por el órgano competente o debidamente revisado de acuerdo la normativa vigente.