SYLLABUS_Campos_electromagneticos_299001.pdf
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U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A B I E R T A Y A D I S T A N C I A U N A D S Y L L A B U S C A M P O S E L E C T R O M A G N É T I C O S CONTENIDO 1. INFORMACIÓN GENERAL DEL CURSO . a. DESCRICIÓN DEL CURSO . 2. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS . 3. CONTENIDOS DEL CURSO . a. ESQUEMA DEL CONTENIDO DEL CURSO . b. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS REQUERIDAS Y COMPLEMENTARIAS . 4. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE . 5. ESTRUCTURA DEEVALUACIÓN DEL CURSO .
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U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A B I E R T A Y A D I S T A N C I A U N A D
S Y L L A B U S
C A M P O S E L E C T R O M A G N É T I C O S
CONTENIDO
1. INFORMACIÓN GENERAL DEL CURSO.
a. DESCRICIÓN DEL CURSO.
2. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS.
3. CONTENIDOS DEL CURSO.
a. ESQUEMA DEL CONTENIDO DEL CURSO.
b. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS REQUERIDAS Y COMPLEMENTARIAS.
4. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE.
5. ESTRUCTURA DEEVALUACIÓN DEL CURSO.
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
SYLLABUS
C A M P O S E L E C T R O M A G N É T I C O S
1 INFORMACIÓN GENERAL DEL CURSO
ESCUELA O UNIDAD:
Escuela de ciencias básicas, tecnología e ingeniería.
SIGLA:
ECBTI
NIVEL:
Profesional.
CAMPO DE FORMACIÓN:
Disciplinar común.
CURSO:
Campos electromagnéticos.
CÓDIGO:
299001
TIPO DE CURSO:
Teórico.
N° DE CREDITOS:
3
N° DE SEMANAS:
16
CONOCIMIENTOS PREVIOS:
Algebra, Trigonometría y Geometría Analítica, Cálculo Diferencial, Cálculo Integral, Algebra Lineal, Física General y Electromagnetismo.
DIRECTOR DEL CURSO:
Omar Leonardo Leyton Mendieta.
FECHA DE ELABORACIÓN:
Junio de 2015.
DESCRIPCIÓN DEL CURSO:
El contenido del curso “Campos Electromagnéticos” está fundamentado en la clásica teoría electromagnética, la cual está
soportada en los aportes invaluables de James Clerk Maxwell, quien bajo su síntesis teórica alimentada por sus propios
avances y la de otros físicos y matemáticos antecesores aportaron al desarrollo y construcción de una parte importante de los
fundamentos de la Física. Sus ideas nacieron de la necesidad de explicar y demostrar la raíz de los fenómenos de la naturaleza
relacionados con la electricidad y el magnetismo, cuyo conjunto de principios rigen la percepción y concepción de aspectos
importantes presentes en la realidad de hoy. El desarrollo de ideas y técnicas sumadas a los descubrimientos de los fenómenos
naturales relacionados con el tema inició desde tiempos inmemorables, pasando en los últimos siglos por los aportes decisivos
de Oersted, Ampere y Faraday, personajes influyentes en la fundamentación de la teoría de los campos electromagnéticos de
Maxwell, teoría que fue probada y comprobada posteriormente por Hertz, sirvió como fundamento a la teoría de la relatividad de
Einstein y fue aplicada por primera vez a las comunicaciones inalámbricas por Tesla y Marconi.
Éste valioso resultado y aplicación al campo de las comunicaciones nos exige la comprensión y análisis de los campos
eléctricos, magnéticos y su relación, pues son la esencia y base de este curso académico, en el cual el participante comienza a
conocer, comprender y manipular las significativas leyes de Maxwell, las cuales permiten entender fenómenos y aplicaciones
relacionadas con la ondas electromagnéticas, pilar de las comunicaciones de hoy y fundamentales en los programas de
ingeniería electrónica e ingeniería de telecomunicaciones.
El curso es de tipo teórico, de tres (3) créditos académicos y ha sido diseñado para desarrollarse en 16 semanas, comprende el
estudio independiente y el acompañamiento tutorial permanente, el cual está dividido en tres unidades básicas. La primera nos
permite retomar los conceptos relacionados con las operaciones vectoriales y hacer una introducción al estudio del campo
eléctrico. La segunda unidad nos lleva a la exploración conceptual del campo magnético estático y de la fuerza magnética. La
tercera unidad nos introduce al estudio de las ondas electromagnéticas y a los conceptos relacionados con las antenas de
transmisión y recepción de información. Dicho recorrido nos permite generar un adecuado reconocimiento conceptual y un
aprendizaje significativo de la teoría electromagnética.
2 INTENCIONALIDADES FORMATIVAS
Propósitos:
Clarificar en los estudiantes los distintos fundamentos y componentes base de la teoría electromagnética mediante el recorrido
temático secuencial que permita asimilar gradualmente las ideas y explicaciones soportadas dentro del curso.
Generar en el estudiante la concepción, visión y aplicabilidad al mundo real de los preceptos, ideas y alcances de la teoría
electromagnética mediante el estudio temático programado y la solución de problemas que apliquen a contextos reales.
Promover en el estudiante la integración y consolidación de ideas y conceptos mediante la relación de los conocimientos previos
con los nuevos contextos explorados en el estudio de la teoría electromagnética para el logro de un aprendizaje significativo y
de apropiación.
Competencias generales del curso:
El estudiante afianza sus conocimientos en temáticas antes abordadas sobre operaciones vectoriales y física de ondas
mediante el repaso conceptual y solución de tareas como base fundamental para la comprensión y asimilación de conceptos
relacionados con la teoría electromagnética.
El estudiante se apropia de manera asertiva de los conceptos e ideas de campo eléctrico, Ley de Coulomb y Ley de Gauss,
como fundamentos para el entendimiento de la teoría electromagnética, mediante el estudio individual y colaborativo de las
temáticas propuestas y mediante la solución de tareas de conceptualización y aplicación.
El estudiante se apropia de manera asertiva de los conceptos e ideas de campo magnético, Ley de Biot-Savart, Ley de Ampere
y Ley de Faraday, como fundamentos para el entendimiento de la teoría electromagnética mediante el estudio individual y
colaborativo de las temáticas propuestas y mediante la solución de tareas de conceptualización y de aplicación.
El estudiante comprende gracias a los fundamentos tratados dentro del curso, la conceptualización del tema de ondas
electromagnéticas como tema final de la exploración de la teoría de Maxwell mediante el estudio individual y colaborativo de las
temáticas propuestas y la solución de tareas y problemas relacionados.
El estudiante utiliza los fundamentos de la teoría electromagnética para adentrarse en el estudio del funcionamiento de las
antenas de transmisión y recepción de señales de comunicación, esto mediante la exploración teórica, característica y aplicativa
de las diferentes clases existentes.
3 CONTENIDOS DEL CURSO
Esquema del contenido del curso:
Nombre de la
unidad
Contenidos de
aprendizaje
Referencias Bibliográficas Requeridas
(Incluye: Libros, textos, web links, revistas científicas)
UNIDAD 1.
Campo eléctrico,
flujo eléctrico y
potencial eléctrico
Soporte matemático.
Temáticas: Sistemas de coordenadas, cantidades vectoriales, operaciones vectoriales, operadores especiales, álgebra de
operadores.
García Olmedo, Bernardo. (2005). Fundamentos de electromagnetismo. Iniciación al cálculo numérico. Apéndice J: Teoría de
campos. Pág 643 – 670. Departamento de electromagnetismo y física de la materia. Universidad de Granada. España.
Recuperado de: http://maxwell.ugr.es/bgarcia/Fundamentos-em.pdf
La ley de Coulomb y el Campo eléctrico estático.
Temáticas: carga eléctrica, clases de materiales eléctricos, ley de Coulomb, campo eléctrico estático, campo eléctrico debido a
distribuciones continuas de carga.
Universidad Carlos III de Madrid, Departamento de física. (2014). Interacciones eléctricas. La ley de Coulomb. Madrid, España.
Recuperado de:
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/299001_AVA/Referencias/Interacciones_electricas_la_ley_de_coulomb.pdf
IES Ilíberis (2014). Fuerza entre cargas en reposo. Ley de Coulomb. Granada España. Recuperado de:
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/299001_AVA/Referencias/T4_01_CampoElectrico.pdf
Centro Integrado politécnico ETI. (2014). Carga y campo eléctrico. Navarra, España. Recuperado de:
http://www.etitudela.com/Electrotecnia/downloads/capitulo1.pdf
Flujo eléctrico y potencial eléctrico.
Temáticas: Flujo eléctrico, La ley de Gauss, aplicaciones de la ley de Gauss, potencial eléctrico, relación entre campo eléctrico y
potencial, aplicaciones de la electrostática.
Escuela Técnica superior de ingeniería. Departamento de física e ingeniería nuclear. (2014). Ley de Gauss. Terrassa, España.
Recuperado de: http://aransa.upc.es/ffettsi/Apuntes/Ley-de-Gauss.PDF
Martín Blas, Teresa & Fernández, Ana Serrano. (2014). Electrostática. Flujo del campo eléctrico. Ley de Gauss. Universidad
politécnica de Madrid. Madrid, España. Recuperado de:
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/electro/gauss.html
UNIDAD 2.
Campo magnético
estático.
El campo magnético.
Temáticas: Campo magnético, fuerza magnética, fuerza de Lorentz, Ley de Biot-Savart, Ley de Ampere, Inductores e
inductancias, Energía magnética.
Barco Ríos, Héctor & Rojas Calderón, Edilberto. (2001). Electromagnetismo y física moderna. Pág.15-46, 61-74. Universidad
Nacional de Colombia. Sede Manizales. Recuperado de: http://www.bdigital.unal.edu.co/9319/6/9589322719.2001.pdf
Escárcega Pliego, Eduardo Abraham.(2013). Introducción a los conceptos sobre fuerza magnética y campo magnético.
Universidad Nacional Autónoma de México. Recuperado de: http://www.paginaspersonales.unam.mx/files/802/fuerzamagnetica-
libroe-1b.pdf
IES Ilíberis (2014). Campo magnético. La experiencia de Oersted. Granada, España. Recuperado de:
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/299001_AVA/Referencias/T4_02_CampoMagnetico.pdf
La fuerza magnética.
Introducción a los campos electromagnéticos.
UNIDAD 3.
Inducción
electromagnética,
ondas
electromagnéticas
y fundamentos de
antenas.
Ondas electromagnéticas.
Temáticas: ondas electromagnéticas, polarización, espectro electromagnético, índice de refracción, energía en OEM, ondas
planas.
Ondas electromagnéticas. (2012). Departamento de física. Universidad Técnica Federico Santa María. Valparaiso, Chile.
Recuperado de: http://www.fis.utfsm.cl/fis140/TEXTO1_ondas_electromagneticas.pdf
Ortuño Ortín, Miguel. (2007). Ondas electromagnéticas. Departamento de física. Universidad de Murcia. España. Recuperado de:
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/299001_AVA/Referencias/p-oel.pdf
Inducción electromagnética.
Temáticas: Inducción electromagnética, ley de Faraday, el vector de Poynting.
Barbero, Antonio J. (2014). Inducción electromagnética. Universidad de Castilla-La Mancha. España. Recuperado de:
http://www.uclm.es/profesorado/ajbarbero/Teoria/Leccion_Induccion_Electromagnetica.pdf
IES Ilíberis (2014). Fenómenos de inducción electromagnética. pág. 54-60. Granada, España. Recuperado de:
http://iliberis.com/fisica/2FT4_Electromagnetismo.pdf
Introducción al estudio de antenas.
Temáticas: Antemas. Tipos de antemas. Características.
Universidad de las américas Puebla. UPLAP Bibliotecas. Colección de tesis digitales. (1999-2014). Teoría básica de antenas.
Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/299001_AVA/Referencias/capitulo2.pdf
Monachesi, E., Frenzel A., Chaile, G., Carrasco, A., & Gómez, F. (2011). Conceptos generales de antenas. Universidad
tecnológica nacional. Argentina. recuperado de: http://www.edutecne.utn.edu.ar/wlan_frt/antenas.pdf
Referencias
bibliográficas
complementarias
Temáticas de consulta complementarias para la unidad 1:
Morón. José. (2013). Fundamentos de teoría electromagnética. Capítulo 1 y 2. Universidad Rafael Urdaneta. Venezuela.
Recuperado de: http://200.35.84.131/portal/bases/marc/texto/018706-Libro.pdf
Gómez Rondón, Fuan Evangelista. (2011). “Módulo de campos electromagnéticos”. Pag 12-49. UNAD, Medellín. Recuperado de:
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/299001_AVA/299001_Modulo.pdf
Temáticas de consulta complementarias para la unidad 2:
Morón. José. (2013). Fundamentos de teoría electromagnética. Capítulo 5. Universidad Rafael Urdaneta. Venezuela. Recuperado
de: http://200.35.84.131/portal/bases/marc/texto/018706-Libro.pdf
Gómez Rondón, Fuan Evangelista. (2011). “Módulo de campos electromagnéticos”. Pag 50-80. UNAD, Medellín. Recuperado de:
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/299001_AVA/299001_Modulo.pdf
Temáticas de consulta complementarias para la unidad 3:
Morón. José. (2013). Fundamentos de teoría electromagnética. Capítulo 6. Universidad Rafael Urdaneta. Venezuela. Recuperado
de: http://200.35.84.131/portal/bases/marc/texto/018706-Libro.pdf
Universidad Politécnica de Valencia. (2013). España. Antenas. Recuperado de: http://www.upv.es/antenas/Principal/temario.html
Gómez Rondón, Fuan Evangelista. (2011). “Módulo de campos electromagnéticos”. Pág. 81-118. UNAD, Medellín. Recuperado
de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/299001_AVA/299001_Modulo.pdf
4 ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad Contenido de Aprendizaje
Competencia Indicadores de
desempeño
Estrategia de
Aprendizaje
N° Sem
Evaluación
Propósito Criterios de evaluación
Ponderación
Reconocimiento del curso
25 puntos
(5%)
Evaluación
inicial
UN
IDA
D 1
Cam
po e
léctr
ico,
flujo
elé
ctr
ico y
pote
ncia
l elé
ctr
ico
Repaso sobre
operaciones
vectoriales.
Estudio conceptual de
la Ley de Coulomb
para el cálculo de la
fuerza eléctrica y el
cálculo del campo
eléctrico estático.
Estudio conceptual de
la Ley de Gauss para
el cálculo de flujo
eléctrico.
El estudiante afianza
sus conocimientos en
temáticas antes
abordadas sobre
operaciones
vectoriales mediante el
repaso conceptual y
solución de problemas.
El estudiante se
apropia de manera
asertiva de los
conceptos e ideas de
campo eléctrico, Ley
de Coulomb y Ley de
Gauss como
fundamentos para el
entendimiento de la
teoría electromagnética
mediante el estudio
individual, colaborativo
y solución de
problemas de
aplicación.
El estudiante soluciona
problemas de operaciones
vectoriales utilizando
técnicas matemáticas
mediante ejercicios teóricos
propuestos.
El estudiante comprende
los conceptos de campo
eléctrico y Leyes físicas
relacionadas mediante el
estudio teórico de las
temáticas y solución de
taller retroalimentado.
El estudiante soluciona
problemas sobre campo
eléctrico y leyes físicas
relacionadas utilizando los
conceptos entendidos,
aplicados a ejercicios
teóricos propuestos.
El estudiante desarrolla una
herramienta de simulación
utilizando una hoja de
cálculo de acuerdo a una
temática escogida.
Apre
ndiz
aje
basado e
n tare
as
6
Resuelve problemas de
operaciones convectores
mediante ejercicios de
aplicación.
Asimila los conceptos e
ideas sobre el campo
eléctrico y leyes
relacionadas mediante taller
retroalimentado.
Soluciona problemas sobre
campo eléctrico y leyes
físicas relacionadas
mediante ejercicios
propuestos.
Desarrolla un producto
mediante proyecto de
simulación utilizando una
hoja de cálculo basado en
un tema escogido dentro del
curso.
Los criterios de
evaluación están
relacionados con
los indicadores de
desempeño y se
observan en la
rúbrica de
evaluación
dispuesta en la
Guía integrada de
actividades
Momento 2.
100 puntos (20%)
Evaluación
intermedia
UN
IDA
D 2
Cam
po m
agnético e
stá
tico.
Introducción y estudio
conceptual al tema
campos magnéticos.
Estudio conceptual de
la Fuerza Magnética,
Fuerza de Lorentz,
Ley de Biot-Savart y
Ley de Ampere.
Introducción y estudio
al tema campos
electromagnéticos.
El estudiante se
apropia de manera
asertiva de los
conceptos e ideas de
campo magnético, Ley
de Biot-Savart y Ley de
Ampere, y se introduce
al reconocimiento de
los conceptos de
campos EM como
fundamento para el
entendimiento de la
teoría electromagnética
mediante el estudio
individual y
colaborativo de las
temáticas propuestas y
la solución de
problemas de
aplicación.
El estudiante comprende
los conceptos de campo
magnético y Leyes físicas
relacionadas mediante el
estudio teórico de las
temáticas y solución de
taller retroalimentado.
El estudiante soluciona
problemas sobre campo
magnético y leyes físicas
relacionadas utilizando los
conceptos entendidos,
aplicados a ejercicios
teóricos propuestos.
El estudiante desarrolla una
herramienta de simulación
utilizando una hoja de
cálculo de acuerdo a una
temática escogida.
Apre
ndiz
aje
basado e
n t
are
as
5
Asimila los conceptos e
ideas sobre el campo
magnético y leyes
relacionadas mediante taller
retroalimentado.
Soluciona problemas sobre
campo magnético y leyes
físicas relacionadas
mediante ejercicios
propuestos.
Desarrolla un producto
mediante proyecto de
simulación utilizando una
hoja de cálculo basado en
un tema escogido dentro del
curso.
Los criterios de
evaluación están
relacionados con
los indicadores de
desempeño y se
observan en la
rúbrica de
evaluación
dispuesta en la
Guía integrada de
actividades
Momento 3.
125 puntos (25%)
Evaluación
intermedia
UN
IDA
D 3
Inducció
n e
lectr
om
agnética,
ondas e
lectr
om
agnéticas y
fundam
ento
s d
e a
nte
nas.
Repaso teórico con
enfoque físico, tema
de ondas.
Estudio conceptual y
práctico del fenómeno
de inducción
electromagnética y de
la ley de Faraday.
Introducción al estudio
de antenas de
transmisión.
El estudiante
comprende y asimila
los conceptos de la
teoría de ondas EM y
los fundamentos de la
inducción de la ley de
Faraday mediante el
estudio individual y
colaborativo de las
temáticas propuestas y
la solución de
problemas de
aplicación.
El estudiante utiliza los
fundamentos de la
teoría EM para el
estudio de las antenas
de transmisión de
señales mediante la
exploración teórica,
característica y
aplicativa de las
diferentes clases
existentes.
El estudiante soluciona
problemas de la teoría
física de ondas utilizando
técnicas matemáticas
mediante ejercicios teóricos
propuestos.
El estudiante comprende
los conceptos de Ondas
Electromagnéticas y Ley de
Faraday mediante el
estudio teórico de las
temáticas y solución de
taller retroalimentado.
El estudiante soluciona
problemas sobre Ondas
Electromagnéticas y Ley de
Faraday utilizando los
conceptos entendidos,
aplicados a ejercicios
teóricos propuestos.
El estudiante desarrolla una
herramienta de simulación
utilizando una hoja de
cálculo de acuerdo a una
temática escogida.
El estudiante desarrolla un
cuadro comparativo entre
los diferentes tipos de
antenas y sus propiedades,
utilizando herramientas
web.
Apre
ndiz
aje
basado e
n t
are
as
5
Soluciona problemas de la
teoría física de ondas
mediante ejercicios teóricos
propuestos.
Asimila los conceptos e
ideas sobre ondas
electromagnéticas y Ley de
Faraday mediante taller
retroalimentado.
Soluciona problemas sobre
Ondas electromagnéticas y
Ley de Faraday mediante
ejercicios propuestos.
Desarrolla un producto
mediante proyecto de
simulación utilizando una
hoja de cálculo basado en
un tema escogido dentro del
curso.
Desarrolla un cuadro
comparativo característico
de los diferentes tipos de
antenas utilizando
herramientas web.
Los criterios de
evaluación están
relacionados con
los indicadores de
desempeño y se
observan en la
rúbrica de
evaluación
dispuesta en la
Guía integrada de
actividades
Momento 4.
125 puntos (25%)
Evaluación
intermedia
Evaluación final
125 puntos
(25%)
Evaluación
final
5 ESTRUCTURA DE EVALUACION DEL CURSO
Tipo de evaluación Ponderación Puntaje Máximo Evaluación
Autoevaluación Formativa N/A
Coevaluación Formativa N/A
Momento 1 5% 25 Inicial
Momento 2 20% 100
Intermedia Momento 3 25% 125
Momento 4 25% 125
Evaluación final 25% 125 Final
Heteroevaluación 100% 500
Total 100% 500
