CAMPOS Y ONDAS .experiencias en laboratorio deben comprobar la ... Corrientes el©ctricas estacionarias

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  • ASIGNATURA DE GRADO:

    CAMPOS Y ONDASCurso 2012/2013

    (Cdlgo:68902027)

    1.PRESENTACIN DE LA ASIGNATURA

    Campos yOndas es una asignatura de los planes de estudio de los grados en Ingeniera Mecnica, Ingeniera ElectrnicaIndustrial yAutomtica y en Ingeniera Elctrica, es una asignatura obligatoria de carcter bsico de seis crditos europeos(ects). Se imparte en el segundo curso desde el Departamento de Mecnica de la ETS de Ingenieros Industriales.Su programa incluye el desarrollo formal de la teora de Campos Electromagnticos ysupone una ^f^izacin, tanto anivel conceptual como de las habilidades adquiridas para la resolucin ejercicios prcticos^^lrtr-p^cipn a iosconocimientos sobre electricidad ymagnetismo expuestos en la asignatura de Fsica II de primfeSVsa-ctf .;.= oraJ

    2.CONTEXTUALIZACIN EN EL PLAN DE ESTUDIOS

    En la asignatura de Campos yOndas se proporcionan los conocimientos fundamentales del Electromagnetismo que, dentrodel contexto del grado, sirven de base para la adecuada formacin de los futuros ingenieros elctricos o electrnicos yafianza las bases de conocimiento fsico de los Ingenieros mecnicos. Los conocimientos, habilidades y destrezas adquiridosen la asignatura son condicin imprescindible para el estudio de las siguientes asignaturas de los Planes de Estudios de losgrados indicados: Teora de Circuitos, Anlisis de Circuitos Elctricos, Fundamentos de Ingeniera Electrnica, MquinasElctricas I y II, Lneas e Instalaciones de Alta Tensin, Electrnica Industrial, Generacin de Energa Elctrica,Compatibilidad e Interferencias Electromagnticas, Electrnica de Potencia entre otras.

    3.REQUISITOS PREVIOS REQUERIDOS PARA CURSAR LA ASIGNATURA

    Los requisitos necesarios para un buen aprovechamiento de los contenidos de la materia son haber cursado con xito lasasignaturas de Fsica Iy Fsica II de primer curso de las grados de Ingeniera ode una carrera de Ciencias, as! como loscorrespondientes semestres de Clculo ylgebra. Igualmente es til para los estudiantes que accedan al aprendizaje de lamateria un repaso de sus conocimientos de trigonometra, geometra, clculo vectorial y el manejo de nmeros complejosadquiridos en el bachillerato.

    4.RESULTADOS DE APRENDIZAJE

    Al finalizar elsemestre, los estudiantes debern ser capaces de describir el comportamiento electromagntico de diferentesconfiguraciones, con simetras definidas, de cargas (en reposo omovimiento) ycorrientes elctricas, mediante la resolucinde las ecuaciones de Maxwell y de Ondas (tanto para los potenciales escalar y vectorial como para los campos elctrico ymagntico). Igualmente debern saber determinar la energa involucrada en los fenmenos descritos, el comportamiento delos campos en medios materiales distintos yresolver problemas del transporte de energa por medio de ondas ya sea en elvaco, en medios materiales o guiadas en lneas de transmisin o en guas de onda. Todos los conocimientos tericosadquiridos, deben de ser capaces de plasmarlos en la resolucin de ejercicios prcticos. Igualmente ycon la realizacin deexperiencias en laboratorio deben comprobar la correspondencia entre la realidad fsica de los camposelectromagnticos con las ecuaciones que los describen.

    5.CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA

    Los contenidos de la materia se han distribuido en 6 mdulos, que se encuentran especificados en el programa de la

  • asignatura que se presenta a continuacin. El primer mdulo tiene carcter voluntario y su fin es el de actualizar losconocimientos matemticos necesarios para afrontar la materia. Los cinco mdulos restantes estn divididos entre dos y

    cuatro temas, esta diversidad viene impuesta para mantener la coherencia interna de los contenidos de cada mdulo. En lasegunda parte de la Gua del Curso: Plan de trabajo y orientaciones para su desarrollo, se ofrece una mayorprofundizacinen los contenidos del programa propuesto.

    MDULO 1. FUNDAMENTOS MATEMTICOS

    TEMA 1. Anlisis vectorial.

    MDULO 2. ELECTROESTTICA Y CORRIENTE ELCTRICA ESTACIONARIA

    TEMA 2. Campo elctrico esttico en el vaco.

    TEMA 3. Campo elctricos esttico en medios materiales. Fuerza y energa electrostticas.

    TEMA4. Resolucin de problemas electrostticos con valores en la frontera.

    TEMA 5. Corrientes elctricas estacionarias.

    MDULO 3. MAGNETOSTTICA

    TEMA 6. Campo magntico esttico en el vaco.

    TEMA 7. Campo magntico esttico en medios materiales.

    TEMA 8. Induccin magntica. Fuerzas, pares y energa magnetostticas.

    MDULO 4. ELECTROMAGNETISMO: ECUACIONES DE MAXWELL

    TEMA9. Campos variables en el tiempo: Ley de Faraday; Leyes de Maxwell.

    TEMA 10. Funciones de potencial: Ecuacin de ondas electromagnticas; Campos armnicos en el tiemp

    MDULO 5. ONDAS ELECTROMAGNTICAS PLANAS

    TEMA 11. Ondas planas en medios sin y con prdidas. Potencia electromagntica

    TEMA 12. Incidencia de ondas planas sobre planos de discontinuidad.

    MDULO 6. LNEAS DE TRANSMISIN Y GUAS DE ONDAS

    TEMA 13. Ecuaciones de la lnea de transmisin; Lneas Infinitas.

    TEMA 14. Lneas finitas. Diagrama de Smith

    TEMA 15. Guas de onda: Modos TEM, TE y TM; Guas Rectangulares.

    6.EQUIPO DOCENTE

    JOS FLIX ORTIZ SNCHEZ

    7.METODOLOGA y actividades de aprendizaje

    a) Al ser una asignatura "a distancia" segn modelo metodolgico implantado en la UNED, dispondr de los recursos

    incorporados al Curso virtual de la asignatura al que se tendr acceso a travs del portal de enseanza virtual .b) Dado que las actividades presenciales son reducidas, la planificacin de estas actividades ha de hacerse de manera

    que permitan su adaptacin a estudiantes con diversas circunstancias personales y laborales.

    c) En general, el trabajo autnomo es una parte muy importante de la metodologa "a distancia" por lo que es

    aconsejable que cada estudiante establezca su propio ritmo de estudio de manera que pueda abordar el curso de forma

    continuada y regular.

    d) La asignatura tiene un carcter terico prctico, por lo que los planteamientos tericos irn seguidos de las

  • correspondientes aplicaciones en forma de ejercicios y problemas.

    Las actividades desarrolladas durante el estudio de la asignatura tratan de conseguir en el futuro ingeniero una buenacomprensin de los temas dedicados alos fundamentos de la teora electromagntica, en especial los conceptos de camposelctrico ymagntico, tanto en su vertiente esttica (los campos estn desacoplados), como en su vertiente dinmica, enla cual las ecuaciones para la evolucin tanto espacial como temporal estn acopladas para los dos campos. Esfundamental que el futuro Ingeniero maneje con soltura las ecuaciones de ondas resultantes de las Leyes de Maxwell, paralo cual es imprescindible el estudio de las mismas en distintas condiciones (vaco, medios materiales, ondas guiadas) yeslo que la metodologa del texto base consigue de una forma clara yeficiente mediante.la introduccin creciente de ladificultad en los conceptos aprendidos as como en la aplicacin de los mismos a problemas de distinta dificultad.

    8.EVALUACIN

    La evaluacin de los.conocimientos y capacidades adquiridas se realiza con dos elementos.

    1. Evaluacin continua.

    2. Prueba Presencial.

    1. La evaluacin continua consta de:

    Prueba de Evaluacin Continua (PEC).

    Prueba de Autoevaluacin.

    Informe Tutorial.

    a) La PEC consisten en unas pruebas que se ofertarn a travs de la plataforma virtual en determinadas fechas yquetendrn una estructura similar a las pruebas finales. Habr una PEC.que versar sobre los tres ocuatro primeros mdulos.

    La ejecucin de la PEC es optativa pero si no se realiza se pierde la posibilidad de la evaluacin continua. >

    La calificacin obtenida, se tomar en cuenta en la nota final siempre que no difiera en ms de un 20% en la calificacinobtenida en dicha prueba final.

    La correccin de la PEC corresponde a los profesores tutores encargados del seguimiento y teorizacin de la asignatura enlos Centros Asociados.

    Estar expuesta en el curso virtual durante un tiempo adecuado para que los estudiantes puedan realizarlas cmodamentesegn sus necesidades.

    b) La Prueba de Autoevaluacin tiene una estructura similar a las pruebas finales yse efectuar despus del mdulocuatro.

    No tiene carcter obligatorio y no cuenta en la evaluacin continua pues su propsito es que el estudiante confirme susconocimientos yhabilidades adquiridas en la materia mediante su autoevaluacin (con las soluciones ynormas de correccinque enviar el equipo docente).

    c) El Informe Tutorial, elaborado para cada alumno, por el Profesor Tutor ser tenido en cuenta en la evaluacin final. ElProfesor Tutor de la asignatura valorar, para la elaboracin de su informe, la asistencia y participacin en las tutoras, elgrado de Inters mostrado y la asimilacin de los contenidos y los traducir en una nota numrica entre 0y10 puntos. Elinforme ser tenido en cuenta en la calificacin final del alumno siempre que la nota obtenida en la Prueba Presencial nodifiera en ms del 20 % de la nota del informe tutorial

  • 2. La Prueba Presencial esel examen final de la asignatura. Esta asignatura al sercuatrimestral del primer cuatrimestretiene la Prueba Presencial en febrero. Si no sesupera la asignatura enesta convocatoria hay un examen extraordinario en laconvocatoria de septiembre.

    El examen consta de dos partes:

    a) Parte terica, que consiste en contestar a dos temas del programa o cuatro preguntas cortas de contenido terico y/oprctico. El tema se podr corresponder con una de las preguntas del programa, bien en su totalidad o con uno de susapartados obien, podr consistir en contestar a una pregunta que exija relacionar dos oms temas del programa entre si.

    b) Parte prctica, que consiste en la resolucin de dos ejercicios sobre las materias objeto del programa de la asignatura. Laparte terica se valor