Dades generals

Curs acadèmic:
2008
Descripció:
Electromagnetisme. Estat sòlid. Circuits
Crèdits:
6
Idioma principal de les classes:
Català
S’utilitza oralment la llengua anglesa en l'assignatura:
Gens (0%)
S’utilitzen documents en llengua anglesa:
Poc (25%)

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
JOSEP PARAROLS GRABULOSA  / JOAQUIM PEREZ LOSADA  / ESMERALDA UBEDA DE LA CASA

Grup B

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
JOSEP PARAROLS GRABULOSA  / JOAQUIM PEREZ LOSADA  / ESMERALDA UBEDA DE LA CASA

Grup C

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
JOSE ABEL GONZALEZ GUTIERREZ  / JOSEP LLUIS MEJIAS RUIZ  / JOAQUIM PEREZ LOSADA

Grup D

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
JOSE ABEL GONZALEZ GUTIERREZ  / JOSEP LLUIS MEJIAS RUIZ  / JOAQUIM PEREZ LOSADA

Competències

  • Aplicar eines i coneixements matemàtics
  • Analitzar circuits elèctrics genèrics en règim permanent i transitori en corrent continu i altern
  • Aplicar la física en l'àmbit de la titulació
  • Ser capaç d'analitzar i sintetitzar problemes.
  • Resolució de problemes i anàlisi crítica de resultats
  • Raonament crític
  • Aprenentatge autònom

Altres Competències

  • Descriure l’estructura elèctrica de la matèria, en particular en aquelles formes de major interès en electrònica: metalls, dielèctrics i semiconductors.
  • Aplicar les lleis que descriuen els efectes dels camps elèctric i magnètic sobre les càrregues elèctriques i els materials
  • Calcular els camps elèctric, magnètic i de potencial generats per diferents distribucions de càrrega en repós o en moviment, i tant lliures com en conductors o lligades en dielèctrics
  • Aplicar els fonaments de les tècniques experimentals. Utilitzar l'intrumental de laboratori, i aprendre el seu bon ús.
  • Demostrar compromís pel treball

Continguts

1. <b>ELECTROMAGNETISME I MATÈRIA</b> <br> 1.1 Camps vectorials elèctric i magnètic. Descripció i representacions. Camp escalar de potencial elèctric <br>. 1.2 Lleis de Generació: Llei de Coulomb, Llei de Biot-Savart.<br> 1.3 Flux elèctric i magnètic. Lleis de Gauss. <br> 1.4 Distribucions de càrrega contínues. Exemple: pla carregat uniformement. <br> 1.5 Distribucions de corrent. Llei d'Ampère. Exemples: fil recte, solenoides. <br> 1.6 Efectes dels camps elèctric i magnètic sobre càrregues. Efecte Hall. <br> 1.7 Efectes del camp magnètic sobre corrents. <br> 1.8 Comportament elèctric dels materials: conductors, aïllants i semiconductors.<br> 1.9 Dielèctrics. Dipol elèctric. Polarització. Càrrega lligada. Susceptibilitat i permitivitat. <br> 1.10 Semiconductors. Estructura. Semiconductors intrínsecs i dopats. Unió PN. <br> 1.11 Camp elèctric i conductors en equilibri electrostàtic. <br> 1.12 Capacitat d’un conductor. Condensador. Geometries. Efecte del dielèctric. Exemple: cable coaxial. <br> 1.13 Capacitat equivalent. Connexió en paral·lel. Connexió en sèrie. <br> 1.14 Inducció. Lleis de Faraday i de Lenz. Exemple: alternador. <br> 1.15 Inducció. Inducció mútua. Transformador. Autoinducció. Exemple: cable coaxial. <br> 1.16 Comportament magnètic dels materials: paramagnetisme, diamagnetisme i ferromagnetisme. Exemple: emmagatzematge magnètic. <br> 1.17 Energia de distribucions de càrrega contínues: cas del condensador. <br> 1.18 Energia d'una bobina. <br> <font color="blue">Pràctica de laboratori 1: Camp magnètic d'una bobina. <br>

2. <b>CORRENT ELÈCTRIC I CIRCUITS EN RÈGIM PERMANENT </b><br> 2.1 Corrent elèctric. Intensitat. <br> 2.2 Resistivitat i conductivitat. Resistència. Llei de Ohm. <br> 2.3 Exemple: resistència sèrie i de pèrdues en un cable coaxial <br> 2.4 Circuit. Generador i força electromotriu. Circuit amb pila i resistència. <br> 2.5 Característiques: generador, resistència, diode. <br> 2.6 Corrent elèctric en semiconductors <br> 2.7 Energia. Efecte Joule. Potència. Balanç energètic. <br> 2.8 Dissipació d’energia en transistors <br> 2.9 Resistència equivalent. Connexió en sèrie. Connexió en paral·lel. <br> 2.10 Circuits de corrent continu. Anàlisi de circuits sèrie i paral.lel. <br> 2.10 Aplicacions: voltímetre, amperímetre, divisor de tensió. <br> 2.11 Anàlisi de circuits: regles de Kirchhoff. <br> 2.12 Generador de tensió equivalent: teorema de Thévenin <br> 2.13 Exemples: pont de Wheatstone, bateries.<br> <font color="blue">Pràctica de laboratori 2: Característica de l’alimentació del port USB. <br> Pràctica de laboratori 3: Corrent continu </font>

3. <b> CIRCUITS EN RÈGIM TRANSITORI I OSCIL·LATORI </b> <br> 3.1 Circuit RC. Càrrega i descàrrega del condensador.<br> 3.2 Circuit RL. Connexió i desconnexió.<br> 3.3 Circuit LC. Oscil•lacions lliures. <br> 3.4 Circuit RLC. Oscil•lacions esmorteïdes.<br> 3.5 Oscil•lacions forçades. Règim permanent. <br> 3.6 Comportament de components. Notació complexa.<br> 3.7 Filtre RC. <br> 3.8 Transport d'energia. Seguretat elèctrica. <br> <font color="blue">Pràctica de laboratori 4: Càrrega-descàrrega condensador.<br> Exercici de transitoris i oscil·lacions </font>

4. <b>SUPORT FÍSIC DE LES COMUNICACIONS</b> <br> 4.1 Línies com a suport físic de les comunicacions.<br> 4.2 Impedància característica d’una línia.<br> 4.3 Cable coaxial.<br> 4.4 Fenòmens de reflexió i transitoris en línies.<br> 4.3 Microones. Ona guiada. Guies d'ona.<br> 4.4 Fibra òptica. <br> 4.1 Ones Electromagnètiques. <br> 4.2 Radiofreqüència. <br> <font color="blue">Pràctica de laboratori 5: Reflexions en un cable coaxial <br></font>

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Altres 0 35 35
Anàlisi / estudi de casos 0 8 8
Classes participatives 26 0 26
Classes pràctiques 10 2,5 12,5
Prova d'avaluació 8 0 8
Resolució d'exercicis 14 28 42
Total 58 73,5 131,5

Bibliografia

  • Tipler, Paul A (1999). Física, : para la ciencia y la tecnología. Barcelona [etc.]: Reverté. Catàleg
  • Sears, Francis Weston (1998-1999). Física universitaria. México, D.F. [etc.]: Addison-Wesley Longman. Catàleg
  • Gettys, W. Edward, Keller, Frederick J, Skove, Malcolm J (1991). Física, : clásica y moderna. Madrid [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg
  • Serway, Raymond A (cop. 2002). Física para ciencias e ingienería (5ª ed). México [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg
  • Canales Gabriel, Manel, Giró Roca, Antoni, coord. (cop. 2005). Física per a estudiants d'informàtica. Barcelona: Fundació per a la Universitat Oberta de Catalunya. Catàleg

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Realització de les pràctiques de laboratori. Abans de la sessió, l'alumne haurà d'estudiar el guió de la pràctica. Això permetrà una major eficiència en la realització de la pràctica, i un millor aprofitament. Els estudiants treballaran en grup i presentaran els resultats de la pràctica en la mateixa sessió. No haurà de quedar per l'estudiant feina posterior a la sessió de laboratori. Alguns informes es presentaran en el sistema web de recollida de treballs pràctics. L'assistència a les sessions de laboratori i la presentació dels informes és obligatòria per aprovar l'assignatura. L'assimilació dels continguts s'avaluarà dins de cada bloc temàtic corresponent.
Exercicis avaluables. Els alumnes, per alguns blocs de l'assignatura, hauran de presentar correctament resolts uns exercicis individuals de càlcul utilitzant eines informàtiques (full de càlcul o un programa).
La presentació dels exercicis avaluables correctament resolts és condició indispensable per aprovar l'assignatura.
Proves d'avaluació de bloc. Els 4 blocs temàtics seran avaluats al llarg del curs, en proves a realitzar en sessions d'avaluació després de finalitzar les activitats relacionades amb cada bloc (excepte el 4t, que serà avaluat durants les mateixes sessions d'aula). Els blocs es poden aprovar també a les proves de les dues convocatòries oficials. Aprovant les proves de bloc s'elimina la matèria corresponent.

Qualificació

Els criteris d'avaluació i qualificació següents són vàlids per l’assignatura de Fonaments Físics de la Informàtica dels ensenyaments d’ETIG i ETIS.

Per aprovar l'assignatura, cal acomplir totes les condicions següents:

1. Haver assistit a totes les sessions de laboratori i lliurat tots els informes.

2. Haver lliurat correctament resolts tots els exercicis avaluables.

3. Tenir una nota mitjana dels 4 blocs igual o superior a 5

4. Tenir una nota superior a 4 en tots els blocs de l'assignatura, i superior a 5 en al menys 3 blocs.

Procés d'avaluació dels blocs:

- Cada bloc serà avaluat en tres ocasions: una poc després de finalitzar les activitats del bloc (excepte el 4t, que serà avaluat durant les activitats del bloc) i dues en les convocatòries oficials.

- Un cop aconseguida per un bloc una nota mínima de 4, no és obligatori tornar-se a examinar d'aquell bloc, sense perjudici de l'establert a la condició 4.

- La nota vàlida de bloc serà l'obtinguda en la darrera presentació a una prova d'avaluació d'aquell bloc.

Observacions

És necessari tenir coneixements mínims de Física, Química i Matemàtiques a nivell de batxillerat per afrontar l’aprenentatge dels Fonaments Físics de la Informàtica. Destacarem els següents:
• Magnituds i unitats
• Lleis bàsiques de la mecànica i de l’electromagnetisme
• Vectors, producte escalar i vectorial
• Trigonometria
• Resolució d’equacions
• Representació de funcions
• Derivades
• Integrals immediates i resolució per canvi de variable.
• Enllaç químic

Els conceptes bàsics de Matèria i Electricitat necessaris pel seguiment de l'assignatura s'han d'haver adquirit prèviament, en cursos anteriors, amb estudi personal, o bé a l'assignatura de Física Bàsica. Entre aquests conceptes, hi ha els següents:

0 MATÈRIA I ELECTRICITAT
0.1. Estructura de la matèria. Càrrega elèctrica. Portadors de càrrega
0.2. Conductors. Metalls.
0.3. Llei de Coulomb. Forces entre càrregues.
0.4. Camp elèctric. Definició. Representació gràfica. Exemples
0.5. Principi de superposició. Camp elèctric de distribucions discretes de càrrega
0.6. Treball elèctric. Energia potencial. Energia associada a distribucions de càrrega discretes.
0.7. Potencial elèctric. Definició. Representació.

És altament recomanable utilitzar un llibre de Física dels especificats a la bibliografia de l'assignatura, o equivalent.

La informació sobre les pràctiques de laboratori es troba a la Web de l'àrea de Física Aplicada: http://copernic.udg.edu/cat/d_fisicaaplicada.php

Es recomana fer ús continuat de l'horari de tutories que els professors posen a disposició dels alumnes, per aclarir dubtes relacionats amb l'assignatura. També es recomana utilitzar el correu electrònic quan es tracta de dubtes puntuals.

Professors (Departament de Física):
• Responsables de l'assignatura i professors de teoria i problemes: Esmeralda Úbeda, Josep-Abel González
• Professors de laboratori: Jordi Badosa, J. Massaneda, Josep Mejías, Joan Saurina, Esmeralda Úbeda,

Assignatures recomanades

  • Física bàsica
  • Matemàtiques bàsiques