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1 Page 1 of 5 Departamento: Dpto Ing. Electrica y Electro Nombre del curso: ELECTROMAGNETISMO CON LABORATORIO Clave: Academia a la que pertenece: Electromagnetismo Requisitos: Ninguno Horas Clase: 3 Horas Laboratorio: 0 Horas Práctica: 0 Créditos: 9.37 Programa educativo que la recibe: Ingeniero Industrial y de Sistemas, Ingeniero Químico Plan: 2009 Fecha de revisión: Diciembre de 2010 Competencia a la que contribuye este curso: Contribuye a la formación del pensamiento lógico-deductivo del estudiante, proporciona una herramienta y un lenguaje que permita modelar los fenómenos de la naturaleza Tipo de competencia: Básica Descripción: Este curso se ubica en el segundo semestre del programa educativo de Ingeniero Industrial y de Sistemas y en el quinto semestre del programa educativo de Ingeniero Químico donde se requiere que el alumno haya cursado la materia de ecuaciones diferenciales. Esta materia forma parte de las ciencias básicas en las áreas de ingeniería, la cual tiene como finalidad que el alumno comprenda los principios y leyes que rigen los fenómenos eléctricos y magnéticos estáticos para su aplicación posterior en las diferentes disciplinas de la ingeniería. 1 Analizar los principios y leyes de los campos eléctricos para su aplicación posterior en las diferentes disciplinas de la ingeniería. Analizar las propiedades básicas de la fuerza eléctrica como parte de una manifestación de la fuerza electromagnética. Carga eléctrica y ley de Coulomb. Definición de campo eléctrico y líneas de campo eléctrico. Analizar el campo eléctrico asociado a una distribución de cargas conocida, así como su efecto sobre otras partículas con carga Analizar el movimiento de una partícula con carga en un campo eléctrico uniforme. Campo eléctrico de varias cargas debido a una distribución de carga lineal. Flujo eléctrico sobre superficies abiertas y cerradas. Ley de Gauss. Analizar fenómenos electrostáticos por medio de una cantidad escalar conocida como potencial eléctrico. Analizar el concepto de capacitancia a partir de sus características físicas. Analizar el capacitor como un dispositivo capaz de almacenar carga y energía Analizar circuitos simples puramente capacitivos de acuerdo a su uso en diversos dispositivos eléctricos y electrónicos Diferencia de energía potencial y diferencia de potencial eléctrico debido a cargas puntuales. Diferencia de potencial en un campo eléctrico uniforme. Potencial eléctrico debido a una distribución de carga continúa. Obtención del campo eléctrico a partir del potencial eléctrico. Definición de capacitancia, la energía almacenada en un capacitor y la densidad de energía Cálculo de la capacitancia en capacitores de placas paraleles, cilíndrico y esférico. Análisis de capacitores con dieléctricos. Combinación de capacitores en

2 Page 2 of 5 serie y paralelo. alumnos integrantes del equipo de trabajo de los temas relacionados con los principios y leyes de los campos eléctricos. se evaluará creatividad, didáctica, materiales, funcionamiento y defensa del mismo, todo relacionado con los principios y leyes de los campos eléctricos. Mapa conceptual elaborado sobre las leyes y principios de los campos eléctricos, así como sus aplicaciones en la especialidad de ingeniería de cada estudiante. Problemas resueltos en los que se apliquen las leyes y principios de los campos eléctricos. Los problemas deben de estar relacionados con el ejercicio profesional de cada estudiante. Proyecto elaborado con relación a las leyes y principios de los campos eléctricos. Dicho proyecto debe contener un anteproyecto, presentación del proyecto y un reporte final. El anteproyecto debe incluir una descripción breve del proyecto, incluir además procedimiento, imágenes, diagramas, etc, con el fin de tener una idea clara de lo que se pretende realizar. Concepto de carga eléctrica y ley de Coulomb. El campo eléctrico y líneas de campo eléctrico. campo eléctrico de varias cargas debido a una distribución de carga lineal. flujo eléctrico sobre superficies abiertas y cerradas. Ley de Gauss. Diferencia de energía potencial y diferencia de potencial eléctrico debido a cargas puntuales. Diferencia de potencial en un campo eléctrico uniforme. potencial eléctrico debido a una distribución de carga continúa. campo eléctrico a partir del potencial eléctrico. Capacitancia, la energía almacenada en un capacitor y la densidad de energía Comportamiento de la capacitancia en capacitores de placas paraleles, cilíndrico y esférico. Comportamiento de capacitores con dieléctricos. Combinación de capacitores en serie y paralelo. 2 Analizar los principios que rigen el comportamiento en los circuitos resistivos simples energizados con fuentes de corriente continua. Analizar cargas eléctricas que se encuentren en movimiento a través de cierta región del espacio. Analizar el concepto de corriente eléctrica, su descripción microscópica, además los factores que impiden el flujo libre de cargas en los conductores. Analizar la resistencia eléctrica como elemento de un circuito eléctrico, así como también la rapidez con la cual se transfiere energía a un dispositivo en el circuito eléctrico. Definición de corriente eléctrica y densidad de Definición de conductividad, resistividad y resistencia eléctrica Ley de Ohm, potencia y energía eléctrica en un resistor Variación de la resistividad de un conductor con la

3 Page 3 of 5 Analizar los circuitos eléctricos simples que contienen diversas combinaciones de resistores y fuentes de voltaje directo. temperatura. Análisis de resistencias en serie y en paralelo. Leyes de Kirchhoff. alumnos integrantes del equipo de trabajo de los temas relacionados con los circuitos resistivos simples energizados con fuentes de corriente continua. se evaluará creatividad, didáctica, materiales, funcionamiento y defensa del mismo, todo relacionado con los circuitos resistivos simples energizados con fuentes de corriente continua. Mapa conceptual elaborado sobre los principios que rigen el comportamiento en los circuitos resistivos simples energizados con fuentes de corriente continua, así como sus aplicaciones en la especialidad de ingeniería de cada estudiante. Problemas resueltos en los cuales se apliquen los principios que rigen el comportamiento en los circuitos resistivos simples energizados con fuentes de corriente continua. Los problemas deben de estar relacionados con el ejercicio profesional de cada estudiante. Proyecto elaborado con relación a los principios que rigen el comportamiento en los circuitos resistivos simples energizados con fuentes de corriente continua. Dicho proyecto debe contener un anteproyecto, presentación del proyecto y un reporte final. El anteproyecto debe incluir una descripción breve del proyecto, incluir además procedimiento, imágenes, diagramas, etc, con el fin de tener una idea clara de lo que se pretende realizar. Parámetros de corriente eléctrica y densidad de Definiciones de conductividad, resistividad y resistencia eléctrica Ley de Ohm, potencia y energía eléctrica en un resistor Variación de la resistividad de un conductor con la temperatura. Comportamiento de resistencias en serie y en paralelo. Definición de las leyes de Kirchhoff. 3 Analizar los principios y leyes de los campos magnéticos para su aplicación posterior en las diferentes disciplinas de la ingeniería. Analizar las fuerzas magnéticas que actúan sobre las cargas en movimiento y sobre los alambres que conducen una corriente en presencia de un campo Analizar el origen del campo magnético, cargas en movimiento. A partir de los principios y leyes que rigen su comportamiento. Definición de campo Fuerzas magnéticas sobre cargas en movimiento, sobre un conductor de corriente y entre dos conductores paralelos. Análisis del Motor eléctrico de CD. Analizar la generación del campo magnético que produce un pequeño elemento de corriente en algún punto en el espacio. Analizar el campo magnético total producido por diferentes distribuciones de Analizar la fuerza entre dos conductores que transportan una corriente, con el fin de determinar el campo magnético de una configuración altamente simétrica que lleva una corriente estable. Ley de Biot-Savart, ley de Ampere y ley de Gauss para campos magnéticos. Magnetización y permeabilidad. Definición de materiales ferromagnéticos, paramagnéticos y diamagnéticos. Definición de inducción electromagnética y de flujo Analizar los procesos complejos que se presentan en los diferentes materiales Ley de inducción de Faraday y ley de Lenz.

4 Page 4 of 5 magnéticos. Analizar los efectos causados por campos magnéticos que varían con el tiempo. Analizar la forma en que se induce una fem (fuerza electromotriz) en una bobina como resultado de un flujo magnético cambiante producido por una segunda bobina. Analizar la energía almacenada en el campo magnético de un inductor y la densidad de energía asociada con el campo Análisis del generador eléctrico. Análisis de las ecuaciones de Maxwell. Definición de inductancia. Análisis de la inductancia de una bobina. Energía almacenada en una inductancia. Densidad de energía magnética. alumnos integrantes del equipo de trabajo de los temas relacionados con los principios y leyes de los campos magnéticos. se evaluará creatividad, didáctica, materiales, funcionamiento y defensa del mismo, todo relacionado con los principios y leyes de los campos magnéticos. Mapa conceptual elaborado sobre los principios y leyes que rigen el comportamiento de los campos magnéticos, así como sus aplicaciones en la especialidad de ingeniería de cada estudiante. Problemas resueltos en los cuales se apliquen los principios y leyes que rigen el comportamiento de los campos magnéticos. Los problemas deben de estar relacionados con el ejercicio profesional de cada estudiante. Proyecto elaborado con relación a los principios y leyes de los campos magnéticos. Dicho proyecto debe contener un anteproyecto, presentación del proyecto y un reporte final. El anteproyecto debe incluir una descripción breve del proyecto, incluir además procedimiento, imágenes, diagramas, etc, con el fin de tener una idea clara de lo que se pretende realizar. Definición de campo Comportamiento de las fuerzas magnéticas sobre cargas en movimiento en un conductor de corriente y entre dos conductores paralelos. Funcionamiento del Motor eléctrico de CD. Ley de Biot-Savart, ley de Ampere y ley de Gauss para campos magnéticos. Definición de magnetización y permeabilidad de los materiales. Materiales ferromagnéticos, paramagnéticos y diamagnéticos. Definición de inducción electromagnética y de flujo Ley de inducción de Faraday y ley de Lenz. Funcionamiento del generador eléctrico. Ecuaciones de Maxwell. Definición de inductancia. Inductancia de una bobina. Energía almacenada en una inductancia. Densidad de energía magnética. Actitudes Evaluación Criterio Ponderación 1 33 % 2 33 % 3 34 % Bibliografía Básica.

5 Page 5 of 5 Serway, Raymond A., Jewett John W. Jr., Física (Electricidad y Magnetismo). Edición 7. Editorial: CENGAGE LEARNING, Ninguna Bibliografía De Consulta. Cantu, Luis, Electricidad y Magnetismo para estudiantes de Ciencias e Ingenier. Edición 4. Editorial: LIMUSA, Ninguna Cheng David K, Fundamentos de Electromagnetismo para Ingeniería. Edición 5. Editorial: ADDISON WESLEY LONGMAN, INC., Hayt, Jr Williams H, Teoría Electromagnética. Edición 5. Editorial: McGrawHill, Resnick-Halliday, Física (Parte II). Edición 5. Editorial: CECSA, Ninguna Sear, Francis W, Física Universitaria (Volumen 2). Edición 4. Editorial: PEARSON EDUCACION, S.A., Imprimir Cerrar

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