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Timestamp: 2020-04-08 03:39:42+00:00

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Programa Electromagnetismo pdf
(1)UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE CIENCIA DEPARTAMENTO DE FISICA. Carrera. FIC 100 10 Requisitos. PROGRAMA DE ESTUDIOS INGENIERÍA CIVIL PLAN 2002 Electromagnetismo y Física Moderna. DICTA DEPARTAMENTO Autor Versión 2/03/2002. Física I. : Física : Comisión Resolución Facultad de Ingeniería. T =4; E =2; L =2 Ciencia Básica. CAPACIDADES GENERALES DEL CURSO:. Al final del curso el alumno podrá: Conocer el avance científico a través de la historia. Expresar analíticamente un fenómeno físico. Interpretar físicamente ecuaciones del Electromagnetismo y la Fís. Mod.. Identificar los distintos conceptos físicos en la vida diaria. Aplicar las ecuaciones de la Física a la resolución de problemas. RESUMEN DE UNIDADES TEMÁTICAS. UNIDAD. 1 2 3 4 5 6 7 8 9. Total. TITULO INTERACCION ELECTROSTATICA MEDIOS DIELECTRICOS CORRIENTE ELECTRICA INTERACCION MAGNETICA INDUCCION ELECTROMAGNETICA RADIACION TERMICA LA RADIACION COMO UN CORPUSCULO. MODELO ATOMICO LA MATERIA COMO UNA ONDA 17 SEMANAS. PRINCIPALES TEXTOS DE REFERENCIA:     . Raymond Serway “Física”,Vol II, McGraw-Hill. 1997 Alonso y Finn " Física ". Tomo II. Addison-Wesley . 1967 Arthur Beiser “Conceptos de Física Moderna” McGraw-Hill, 1977 Robert Eisberg “ Fundamentos de Física Moderna”, Limusa, 1992 Apuntes del curso.. Nº HORAS. 14 14 10 16 16 08 08 08 08. 102.
(2) FIC 10010 Electromagnetismo y Física Moderna. 1.UNIDAD TEMATICA UNO: INTERACCION ELECTROSTATICA. 1.2.3.-. 4.-. CAPACIDADES A DESARROLLAR:. Clasificar los cuerpos existentes en la naturaleza según sus propiedades físicas. Explicar con fundamentos los fenómenos físicos. Utilizar modelos abstractos para analizar efectos reales. Utilizar el análisis dimensional y establecer órdenes de magnitud.. 1.1.- Carga eléctrica. 1.2.- Ley de Coulomb. 1.3.- Campo eléctrico. 1.4.- Potencial eléctrico. 1.5.- Dipolo eléctrico. 1.6.- Ley de Gauss. 1.7.- Energía potencial electrostática. CONTENIDOS. Naturaleza eléctrica de los cuerpos. Propiedades de la carga eléctrica. Estructura atómica. Cuerpos conductores. Cuerpos aisladores. Carga puntual y carga extendida. La ley de fuerzas eléctricas. Fuerza atractiva y repulsiva.. Campo eléctrico debido a cargas discretas. Campo eléctrico debido a cargas continuas.. Potencial eléctrico debido a cargas discretas. Potencial eléctrico debido a cargas continuas. Relación entre campo eléctrico y potencial eléctrico. Dipolo eléctrico. Campo y potencial eléctrico de un dipolo. Aplicaciones del dipolo.. Flujo eléctrico. Ley de gauss para cargas en el vacío(forma integral y diferencial) Energía potencial de un sistema de cargas puntuales. Energía potencial de un sistema continuo de cargas eléctricas. Trabajo eléctrico.. TÓPICOS A SER EVALUADOS Resolución de problemas que involucran:.    . Pagina 2. La ley de Coulomb. La ley de Gauss. El potencial eléctrico El trabajo eléctrico..
(3) FIC 10010 Electromagnetismo y Física Moderna. 2.- UNIDAD TEMATICA DOS: MEDIOS DIELECTRICOS CAPACIDADES A DESARROLLAR:. 1.- Relacionar los distintos tipos de medios. 2.- Identificar las propiedades de cada uno de los medios. 3.- Interpretar geométrica y físicamente los medios eléctricos. 4.- Aplicar teoremas matemáticos a las situaciones físicas.. 2.1.- Polarización eléctrica. 2.2. Densidad de carga equivalente de polarización. 2.3.-Ley de Gauss en dieléctricos.. 2.4.- Constante dieléctrica. 2.5.- Condensadores. 2.6.- Asociación de condensadores.. 2.7.- Energía almacenada en un condensador..   . CONTENIDOS. Fenómeno de polarización. Momento dipolar eléctrico. Vector polarización.. Densidad superficial de carga de polarización. Densidad volumétrica de carga de polarización. Carga equivalente de polarización. Flujo eléctrico. Vector desplazamiento eléctrico. Ley de gauss (integral y diferencial) Susceptibilidad eléctrica. Dieléctricos lineales e isotrópicos. Constante dieléctrica. Ecuación fundamental del condensador. Capacidad de un condensador. Condensador plano, esférico y cilíndrico. Condensadores en serie. Condensadores en paralelo. Capacidad equivalente. Energía en un condensador.. TÓPICOS A SER EVALUADOS Resolución de problemas que involucran: Sistemas de cargas en medios dieléctricos. Sistemas de condensadores en diferentes asociaciones . Sistemas de condensadores con y sin dieléctricos.. Pagina 3.
(4) FIC 10010 Electromagnetismo y Física Moderna. 3.- UNIDAD TEMATICA TRES: CORRIENTE ELECTRICA. CAPACIDADES A DESARROLLAR:. 1.- Reconocer distintos tipos de circuitos. 2.- Aplicar las leyes de conservación de cantidades físicas a los circuitos eléctricos. 3.- Aplicar los resultados y conclusiones a situaciones de la vida diaria. 3.1.- Corriente eléctrica. 3.2.- Ley de Ohm.. 3.3.- Fuerza electromotriz 3.4. Leyes de Kirchhoff.  . CONTENIDOS. Tipos de corriente eléctrica. Intensidad de la corriente. Vector densidad de corriente.. Ley de Ohm. Conductividad y resistividad. Forma operacional de la ley de ohm. Resistencia eléctrica. Asociación de resistencias: serie y paralela. Resistencia equivalente. Fuerza electromotriz. Fuentes de poder: continua y alterna. Fem ideal y fem real Ley de los nudos. Ley de las mallas. Circuitos de corriente continua. Potencia eléctrica.. TÓPICOS A SER EVALUADOS Resolución de problemas que involucran: Circuitos eléctricos resistivos. Potencias eléctricas suministrada y consumida.. 4.- UNIDAD TEMATICA CUATRO: INTERACCION MAGNETICA CAPACIDADES A DESARROLLAR:. 1.- Identificar las leyes que rigen la interacción magnética. 2.- Aplicar las leyes a sistemas de corrientes reales. 3.- Utilizar métodos analíticos para solucionar situaciones con corrientes.. Pagina 4.
(5) FIC 10010 Electromagnetismo y Física Moderna. 4.1.- Fuerza magnética. 4.2. Campo magnético.. 4.3.- Ley de Ampère.. CONTENIDOS. Pagina 5. Fuerza magnética entre corrientes eléctricas. Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Fuerza de Lorentz. Ley de Biot-Savart. Campo magnético debido a corrientes eléctricas.. Líneas de fuerza. Torque magnético sobre una espira.. Ley circuital de Ampère(forma integral y diferencial). Aplicaciones de la ley de Ampère. TÓPICOS A SER EVALUADOS.   . Resolución de problemas que involucran a: Segmentos de circuitos eléctricos. Distribuciones de corrientes. Aplicaciones de fuerza magnética producida por campos magnéticos.. 5.- UNIDAD TEMATICA CINCO: INDUCCION ELECTROMAGNETICA. CAPACIDADES A DESARROLLAR:. 1.- Aplicar las leyes físicas a circuitos conductores. 2.- Explicar el funcionamiento de dispositivos eléctricos. 3.- Analizar la transferencia de energía eléctrica. 4.- Comprender y solucionar circuitos con alimentación alterna. CONTENIDOS. 5.1.- Ley de inducción de Faraday.. Flujo magnético. Ley de Faraday.. 5.2. Inductancia.. Autoinductancia. Inductancia mutua. Inductancia equivalente. Forma operacional de la ley de Faraday. Asociación de inductancias. Energía magnética. Ecuación fundamental del transformador.. 5.3.- Transformador. 5.4.- Corriente alterna.. Circuito de corriente alterna. Circuito resonante. Potencia eléctrica media en circuitos C.A..
(6) FIC 10010 Electromagnetismo y Física Moderna. TÓPICOS A SER EVALUADOS.    . Resolución de problemas de: Fem y corriente inducida. Inductancia equivalente. Circuitos series RL, RC, LC. Circuitos serie RLC.. 6.- UNIDAD TEMATICA SEIS: RADIACION TERMICA. CAPACIDADES A DESARROLLAR:. 1.- Identificar los diferentes tipos de radiación. 2.- Comprender los comportamientos de absorción y emisión de radiación. 3.- Aplicar las relaciones válidas para la radiación térmica.. 6.1.- Radiación. 6.2. Cuerpo negro..  . CONTENIDOS. Emisión de radiación electromagnética. Emisión y absorción de radiación. Ecuación de Stefan. Radiación del cuerpo negro. Postulados de Plack Ley de Wien. La teoría de Raleigh-Jeans. La ley de Stefan-Boltzmann.. TÓPICOS A SER EVALUADOS Resolución de problemas que involucran: La emisión y absorción de radiación. Las leyes de radiación del cuerpo negro.. Pagina 6.
(7) FIC 10010 Electromagnetismo y Física Moderna. Pagina 7. 7.- UNIDAD TEMATICA SIETE: LA RADIACION COMO CORPUSCULO. 1.2.3.4.-. CAPACIDADES A DESARROLLAR:. Comprender el funcionamiento de los tubos de rayos catódicos. Identificar las aplicaciones del fenómeno fotoeléctrico. Comprender la teoría de Einstein. Entender el fenómeno de dispersión de partículas. CONTENIDOS. 7.1.-Rayos catódicos.. Los rayos catódicos. Relación e/m para los electrones.. 7.2. Efecto fotoeléctrico.. El efecto fotoeléctrico. La teoría fotónica de Einstein.. 7.3.- Efecto Compton..  . Elementos de relatividad especial. El efecto Compton.. TÓPICOS A SER EVALUADOS Resolución de problemas que involucran: El efecto fotoeléctrico. El efecto Compton.. 8.- UNIDAD TEMATICA OCHO: MODELOS ATOMICOS. CAPACIDADES A DESARROLLAR:. 1.- Reconocer el desarrollo histórico de la física del átomo. 2.- Comprender los fundamentos de los modelos atómicos. 3.- Interpretar los estados discretos de energía. 4.- Aplicar las reglas de cuantización. CONTENIDOS. 8.1.- Modelo atómico de Thomson.. El modelo atómico de Thomson.. 8.2.Modelo atómico de Rutherford.. El modelo atómico de Rutherford. Dispersión de partículas alfa. Orbitas electrónicas. El espectro atómico. Postulados de Bohr. Teoría de Bohr del átomo con un electrón.. 8.3.- Modelo atómico de Bohr..
(8) FIC 10010 Electromagnetismo y Física Moderna. Estados de energía atómica. Reglas de cuantización de Wilson-Sommerfeld.   . Pagina 8. TÓPICOS A SER EVALUADOS Resolución de problemas que involucran: La teoría de Bohr. Las reglas de cuantización. Los estados de energía del átomo de hidrógeno.. 9.- UNIDAD TEMATICA NUEVE: LA MATERIA COMO ONDA. CAPACIDADES A DESARROLLAR:. 1.- Identificar los comportamientos de la materia. 2.- Comprender los postulados de la física precuántica. 3.- Entender el principio de incertidumbre. 4.- Aplicar relaciones ondulatorias a la materia.. 9.1. Ondas de De Broglie.. 9.2. El principio de incertidumbre. 9.3.- La ecuación de Schrodinger..     . CONTENIDOS. Dualidad onda-partícula Los postulados de De Broglie. Función de onda. Propiedades de las ondas: velocidad de fase y velocidad de grupo. El principio de incertidumbre. Aplicaciones del principio de incertidumbre. Función de onda. Ecuación de Schrodinger. Aplicaciones de la ecuación de Schrodinger.. TÓPICOS A SER EVALUADOS Resolución de problemas que involucran: Los postulados de De Broglie. El principio de incertidumbre. La ecuación de Schrodinger independiente del tiempo.. Energía en un cuerpo rígido. Dinámica del cuerpo rígido en el plano..
(9) FIC 10010 Electromagnetismo y Física Moderna. DATOS GENERALES SOBRE EL PROGRAMA. El presente programa fue confeccionado por el Departamento de física de la Universidad de Santiago de Chile mediante el trabajo de la comisión formada por los Profesores El programa fue revisado por el Comité De Carrera De La Facultad de Ingeniería formada por los Profesores. El actual programa fue aprobado en la reunión ordinaria del Comité De Carrera De La Facultad de Ingeniería del 06-03-2001. Pagina 9.
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En consecuencia, se realizó un programa de cálculo de las variables agroclimáticas más importantes como son: Radiación Astronómica, Radiación Global, Heliofanía Efectiva,
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