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SECRETA DE EDUCACIÓN PÚBLICA
Secretaría Académica, de Investigación e Innovación
Dirección de Docencia e Innovación Educativa
- Datos Generales de la asi natura
Nombre de la asignatura:
Clave de la asignatura:
SATCAI:
Carrera: Electromagnetismo AEF- 3-2- Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Mecatrónica, Ingeniería Mecánica, Ingeniería Bioquímica, Ingeniería Electrónica, Ingeniería Nanotecnología, Ingeniería en Energías Renovables, Ingeniería Biomédica e Ingeniería Aeronáutica
- Presentación
Caracterización de la asi natura
Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero la capacidad para aplicar sus conocimientos y explicar fenómenos relacionados con los conceptos básicos de las leyes y principios fundamentales del Electromagnetismo; estos conocimientos son la base para la asignatura de circuitos eléctricos, de teoría electromagnética y máquinas eléctricas (transformadores, maquina síncrona, máquina de inducción y máquina de corriente continua). Los temas de la asignatura están basados en los fundamentos de la electricidad y el magnetismo aplicándolos en el cálculo y solución de problemas de electrostática y electrodinámica que son de mayor aplicación en el quehacer profesional del ingeniero.
Intención didáctica
La asignatura está organizada en seis temas, abordándolos de forma conceptual, ya que ésta asignatura es el primer contacto del estudiante con la electrostática. En el primer tema, se abordan los subtemas de carga eléctrica, conductores y aislantes eléctricos, interacción eléctrica, campo eléctrico y ley de Gauss, ayudado de las operaciones con vectores en dos y tres dimensiones, y mostrando el uso de la ley de Gauss empleando superficies simétricas. En el segundo tema se trata la energía electrostática, se estudia el trabajo realizado por campos electrostáticos y cómo se relaciona con potencial electrostático. Se estudian capacitores y cómo calcular capacitancias de distintas configuraciones, así como capacitancias de distintos arreglos. Se estudian dieléctricos dentro de campos eléctricos y cómo afectan los capacitores. El tercer tema aborda Io referente a la corriente eléctrica, se capacita al alumno para realizar análisis de circuitos eléctricos por medio de la ley de Ohm. Se ve cómo se calcula la resistencia eléctrica de conductores y en qué forma afecta el cambio en temperatura a la resistencia eléctrica. El docente ayudará al alumno a desarrollar la habilidad de analizar circuitos básicos, apoyado en las leyes de Kirchhoffy en el uso de la ley de Joule para el cálculo de energías disipadas y entregadas. Se estudian casos más reales en que se tome en cuenta la resistencia interna de las fuentes. Se analizan circuitos CTecNM mayo 2016 Página
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Dirección de Docencia e Innovación Educativa RC, estudiando la car a descar a. I I En el tema cuatro se enfatiza la descripción del campo magnético, su generación, la fuerza magnética, las leyes de Ampere, de Biot—Savart, de Gauss y el potencial magnético. En el quinto tema se estudia la ley de inducción de Faraday, la autoinducción e inducción mutua, la conexión de inductores en serie y paralelo, el circuito R-L, el almacenamiento de energía magnética. En el último tema se consideran las propiedades magnéticas de los materiales, las características magnéticas y clasificación de los materiales, así como el análisis de los circuitos magnéticos. Se sugiere una actividad integradora en cada una de los temas que permita aplicar los conceptos estudiados con el fin de lograr la comprensión. El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, trabajo en equipo. Asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación. Se sugieren las actividades necesarias para hacer significativo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden ser extra clase, para propiciar la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos fisicos en su entorno. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales. Con estas actividades se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización. La solución de problemas se hará después de este proceso. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades ue lleva a cabo entienda ue está constru endosu uehacer rofesional.
- Partici antes en el diseño se uimiento curricular del ro rama
Lugar y fecha de elaboración
o revisión
Participantes Evento
Instituto Tecnológico de Aguascalientes del 15 al 18 de Junio de 2010. Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Centro Interdisciplinario de Investigación y Docencia en Educación Técnica, Acapulco, Aguascalientes, Apizaco, Boca Elaboración del programa de estudio equivalente en la Reunión Nacional de Implementación Curricular y Fortalecimiento Curricular de las asignaturas comunes por área
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Dirección de Docencia e Innovación Educativa Cabos, Matamoros, Mérida, Morelia, Motúl, Múzquiz, Nuevo Laredo, Nuevo León, Oriente del Estado de México, Orizaba, Pachuca, Progreso, Purhepecha, Salvatierra, San Juan del Río, Santiago Pa as uiaro, Tanto ca, Te ic, Tlatlauquitpec, Valle de Morelia, Venustiano Carranza, Veracruz, Villahermosa, Zacatecas Zacate ec.
- Com etencia s a desarrollar
Com etencia es ecífica de la asi natura
Aplica los conceptos básicos de las leyes y principios fundamentales del Electromagnetismo para la solución de roblemas reales.
Com etencias revias
Comprende el concepto de función real e identifica tipos de funciones y sus representaciones gráficas, para aplicarlo a situaciones problemáticas. Emplea el concepto de derivada como la herramienta que estudia y analiza la variación de una variable con respecto a otra. Utiliza los conceptos y técnicas del cálculo integral para solución de problemas aplicados en la ingeniería. Conoce los diferentes sistemas de unidades para distinguir la unidad fundamental de unidad compuesta. Comprende las características de los vectores y escalares para establecer el equilibrio de una partícula en un plano Conoce y desarrolla las propiedades y reglas del álgebra vectorial para resolver problemas de a licación en las diferentes áreas de in eniería.
- Temario
No. Nombre de temas Subtemas
1 Electrostática
La carga eléctrica. Conductores y Aislantes Eléctricos. Interacción Eléctrica. El campo Eléctrico. La Le de Gauss.
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Dirección de Docencia e Innovación Educativa 2 Energía Electrostática
Energía Potencial Electrostática. Potencial electrostático. Capacitancia. Capacitores en serie, paralelo y mixtos Dieléctricos en Campos Eléctricos. Momento Dipolar Eléctrico. Polarización Eléctrica.
3 Corriente Eléctrica
3.1 Definición de Corriente Eléctrica. 3.2 Vector Densidad de Corriente. 3.3 Ecuación de Continuidad. 3.4 Ley de Ohm. 3.5 Resistencias en serie, paralelo y mixtos. 3.6 Ley de Joule. 3.7 Fuerza Electromotriz fem 3.8 Leyes de Kirchhoff. 3.9 Resistividad y efectos de Temperatura. 3.10 Circuito R-C en Serie. la
4 El campo Magnético
4.1 Interacción Magnética. 4.2 Fuerza Magnética entre Conductores. 4.3 Ley de Biot-Savart. 4.4 Ley de Gauss del Magnetismo. 4.5 Ley de Ampere. 4.6 Potencial Magnético. 4.7 Corriente de desplazamiento (término Maxwell de 5 Inducción Electromagnética 5.1 Deducción de la Ley de Inducción Faraday. 5.2 Autoinductancia. 5.3 Inductancia Mutua. Inductores en Serie, Paralelo y Mixtos. 5.5 Circuito R-L. 5.6 Ener ía Ma ética. de 6 Propiedades Magnéticas de la Materia 6.1 Magnetización. 6.2 Intensidad Magnética. 6.3 Constantes Magnéticas. 6.4 Clasificación Magnética de los
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Dirección de Docencia e Innovación Educativa Instrumentos herramientas su eridas ara evaluar las actividades de a rendiza•e:
Instrumentos Herramientas
Mapa conceptual Problemario Examen Esquemas Representaciones gráficas o esquemáticas Mapas mentales Ensayos Reportes de prácticas Resúmenes Rúbrica Lista de cotejo Matriz de valoración Guía de observación
11. Fuentes de información
1. Serway, R. (2001). Física, Tomo 11. (4ta Ed.)Pearson Educación.
2. Purcell, E. M., Morin D. J. (2013) Electricity and Magnetism. (Y Ed.) Cambridge University Press.
3. Sears, Z., Young y Freedman.(2009). Física Universitaria Vol.2 (12. Ed.). Pearson Educación.
4. Giancoli , D.C. (2008) Físical Vol.2, (4a.Ed.). Pearson Educación.
5. Resnick , H. y Krane (2004) Física vol.2, (Y Ed.). CECSA.
6. Cabral R., L.G. y Guerrero, R., Laboratorio Virtual de electricidad y Magnetismo, CIIDET.
7. Walter F.(2012). Applets Java de Física: http://www.walter-fendt.de/ph14s/
8. Franco, A. , Física con Ordenador, http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm
9. Plonus M. A. (1994). Electromagnetismo aplicado. Reverte S. A.
IO. Fishbane, P. M., Gasiorowicz S. y Thornton S. T. (1994) Física para ciencias e ingeniería. PrenticeHall His anoamericana.
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