Guia docente
DATOS IDENTIFICATIVOS 2011_12
Asignatura ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO Código 00701289
Enseñanza
INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Semestre
15 Obligatoria Primer Anual
Idioma
Castellano
Prerrequisitos
Departamento ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI
Responsable
TRAPOTE DEL CANTO , FRANCISCO JAVIER
Correo-e fjtrac@unileon.es
igona@unileon.es
Profesores/as
GONZÁLEZ ALONSO , INMACULADA
TRAPOTE DEL CANTO , FRANCISCO JAVIER
Web http://
Descripción general


Estudio de los conceptos fundamentales de la electrostática: Ley de Coulom, campos eléctricos, energía y potencial eléctricos y el estudio del condensador y sus aplicaciones.

Estudiar los conceptos básicos de los circuitos de corriente continua definiendo las leyes y ecuaciones principales necesarios para su estudio así como algunos métodos y teoremas de resolución de los mismos.

Estudio de las leyes principales del electromagnetismo: Fuerzas y campos magnéticos, ley de Faraday y su presencia en las máquinas eléctricas.

Introdución a los circuitos magnéticos para su posterior aplicación en máquinas eléctricas y la introducción al régimen transitorio.

Estudiar los conceptos básicos de circuitos en el regimen estacionario senoidal y la resolución de circuitos sencillos de aplicación.
Tribunales de Revisión
Tribunal titular
Cargo Departamento Profesor
Tribunal suplente
Cargo Departamento Profesor

Objetivos


Estudio de los conceptos fundamentales de la electrostática: Ley de Coulom, campos eléctricos, energía y potencial eléctricos y el estudio del condensador y sus aplicaciones.

Estudiar los conceptos básicos de los circuitos de corriente continua definiendo las leyes y ecuaciones principales necesarios para su estudio así como algunos métodos y teoremas de resolución de los mismos.

Estudio de las leyes principales del electromagnetismo: Fuerzas y campos magnéticos, ley de Faraday y su presencia en las máquinas eléctricas.

Introdución a los circuitos magnéticos para su posterior aplicación en máquinas eléctricas y la introducción al régimen transitorio.

Estudiar los conceptos básicos de circuitos en el regimen estacionario senoidal y la resolución de circuitos sencillos de aplicación.

Metodologías

Puesto que no hay clase presencial, se atenderá a los alumnos en tutorías individuales con cita previa acordada entre los alumnos y el profesor.

Contenidos
Bloque Tema
"TEMA 1. LEY DE COULOMB Antecedentes históricos de la electricidad. Estructura atómica. Electroscopio de hojas.Aislantes y conductores. Modos de electrificación. Ley de Coulomb. Fuerza creada por unsistema de cargas puntuales. Fuerza creada por una distribución continua de carga. Problemas. TEMA 2. CAMPO ELÉCTRICO Definición de campo eléctrico. Campo eléctrico creado por una carga puntual. Campoeléctrico creado por un sistema de cargas puntuales. Campo eléctrico creado por unadistribución continua de cargas. Campo creado por un conductor rectilineo e infinitouniformemente cargado. Campo creado por un conductor rectilineo, finito y uniformementecargado. Campo creado por un anillo uniformemente cargado en un punto de su eje. Campocreado por un disco uniformemente cargado en un punto de su eje. Campo creado por unplano infinito uniformemente cargado. Problemas. TEMA 3. TEOREMA DE GAUSS Introducción. Líneas de fuerza. Reglas para representar líneas de fuerza. Teorema de Gauss. Flujo eléctrico. Consecuencias del teorema de Gauss. Aplicaciones de la ley de Gauss al cálculo de campos eléctricos. Campoque crea una carga puntual. Campo que crea una esfera cargada. Campo creado por unaesfera aislante uniformemente cargada. Campo creado por un conductor rectilineo infinito.Campo creado por un plano conductor infinito uniformemente cargado. Campo creado poruna lámina plana infinita y uniformemente cargada. Campo creado por dos láminas paralelascon cargas iguales y opuestas. Problemas. TEMA 4. ENERGÍA Y POTENCIAL ELÉCTRICO Introducción. Trabajo y energía potencial de cargas puntuales. Diferencia de potencialeléctrico entre dos puntos. Diferencia de potencial y energía potencial en un campo eléctricouniforme. Potencial y energía potencial debido a una carga puntual. Potencial y energíapotencial debido a varias cargas puntuales. Energía en campos eléctricos estaticos. Potencialeléctrico y energía potencial debido a una distribución continua de carga. Calculo del campoeléctrico en función del potencial eléctrico. Gradiente de potencial. Potencial de un cuerpoconductor cargado. Potencial creado por una esfera maciza conductora. Reparto de cargasentre cuerpos conductores. Representación del potencial. Efectos del campo eléctrico en zonaspuntiagudas de un cuerpo. Potencial y campo eléctrico creado por un anillo conductor cargadosobre puntos de su eje. Potencial y campo eléctrico de un disco conductor uniformementecargado sobre puntos de su eje. Problemas. TEMA 5. CAPACIDAD Y CONDENSADORES Concepto de capacidad. Capacidad de un conductor aislado. Capacidad de un conductoresferico. Capacidad en los condensadores: plano, cilindrico y esferico. Asociación de condensadores. Energía almacenada en un condensador. Densidad de energía. Fuerza entre lasarmaduras de un condensador. Materiales dieléctricos. Polarización de dieléctricos. Vectorpolarización. Susceptibilidad electrica. Vector desplazamiento eléctrico. Constante dielectrica yconstante dielectrica relativa. Capacidad de un condensador con dieléctrico. Tipos decondensadores. Aplicaciones: medida de desplazamientos, medida del nivel de liquidos,medida de humedad, medida de presion, microfonos de condensador, detectores deproximidad. Problemas. TEMA 6. INTENSIDAD Y RESISTENCIA ELECTRICA Intensidad de corriente electrica. Densidad de corriente electrica. Ley de Ohm para un conductor.Conductividad y resistividad. Resistencia y conductancia. Materiales ohmicos y no ohmicos.Variación de la resistividad con la temperatura. Fuerza electromotriz. Intensidad que circulapor un circuito. Potencia electrica. Ley de Joule. Ecuación de intensidad. Ecuación dediferencia de potencial. Ecuaciones para generadores y receptores. Asociación de resistencias.Asociación en serie: Divisor de tensión, Reostatos. Asociación de resistencias en paralelo:Divisor de intensidad. Potencias en los motores y generadores. Rendimiento. Leyes deKirchhoff. Puente de Wheatstone. Problemas. TEMA 7. ANÁLISIS DE CIRCUITOS DE C.C. Fuentes independientes. Fuentes de tensión ideal. Fuentes de intensidad ideal. Imposibilidadfísica de la existencia de fuentes ideales. Fuente real de tensión. Fuente real de intensidad. Fuentesdependientes. Fuentes de tensión dependientes. Fuentes de intensidad dependientes. Ramasactivas. Asociación de fuentes. Fuentes de tensión. Fuentes de intensidad. Conversion defuentes. Otros métodos de análisis. Análisis de circuitos aplicando métodos circulares.Método de las mallas. Análisis mediante ecuaciones nodales. Método de los nudos.Comparación de los diferentes métodos de análisis. Circuitos equivalentes de Thevenin yNorton. Problemas. TEMA 8. MAGNETISMO. CAMPOS Y FUERZAS MAGNÉTICAS Introducción histórica. Interacción entre cargas electricas en movimiento. Fuerza magnéticaentre cargas en movimiento, Fuerza de Lorentz. Unidades. Líneas de inducción. Dirección delcampo y polaridad. Magnitudes del campo magnético. Flujo magnético. Fuerza magnéticasobre un conductor que lleva corriente en el seno de un campo magnético. Efecto de uncampo magnético constante y uniforme sobre una espira de corriente. Movimiento de unapartícula cargada en el seno de un campo magnético. Aplicaciones del movimiento departículas cargadas en el seno de un campo magnético: el selector de velocidad, elespectrómetro de masas, el ciclotrón. Campo magnético creado por una carga movil q en unpunto P. Valor y unidades de la constante magnética K´ . Campo magnético creado por unelemento de corriente en un punto P, Ley de Biot. Campo creado por un conductor rectilineoinfinito, ley de Biot y Savart. Fuerza magnética entre dos conductores paralelos. Definición deamperio. Campo magnético creado por una espira. Campo magnético creado por un solenoide.Campo magnético creado por un arrollamiento toroidal. Posición de equilibrio de una espiraen un campo magnético ajeno a la misma. Ley de Ampere. Aplicación de la ley de Ampere:Campo magnético creado por un solenoide ideal, campo magnético creado por un arrollamiento toroidal en puntos de su interior. Corriente de desplazamiento y ley de Amperegeneralizada. Ley de Gauss del magnetismo. Problemas. TEMA 9. FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA. COEFICIENTE DEAUTOINDUCCIÓN Introducción. Fuerza electromotriz inducida. Ley de Faraday. Generador elemental decorriente alterna. Generador elemental de corriente continua. Centrales eléctricas. Ley deLenz. Corrientes de Foucault. Ecuaciones de Maxwell. Coeficiente de inducción mutua.Coeficiente de autoinducción. Asociación de bobinas en serie. Coeficiente de acoplamientoentre bobinas. Energía magnética. Energía por unidad de volumen. Problemas. TEMA 10. PROPIEDADES MAGNÉTICAS DE LA MATERIA.CIRCUITOS MAGNÉTICOS Propiedades magnéticas de la materia. Sustancias diamagnéticas. Sustancias paramagnéticas.Sustancias ferromagnéticas. Fuerza magnetomotriz. Circuitos magnéticos. Tipos de circuitosmagnéticos. Permeabilidad magnética. Permeabilidad relativa. Relación entre circuitoseléctricos y magnéticos. Asociación de reluctancias. Intensidad de campo magnético. CurvasB-H. Ciclo de histéresis de un material ferromagnético. Problemas. TEMA 11. CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN RÉGIMEN TRANSITORIO Introducción. Ecuaciones características de los dipolos lineales básicos. Circuitos RL. Procesode carga. Proceso de descarga. Circuitos RC. Proceso de carga. Proceso de descarga.Problemas. TEMA 12. CORRIENTE ALTERNA EN EL RÉGIMEN ESTACIONARIOSENOIDAL Generador o alternador de corriente alterna. Fuerza electromotriz inducida. Formas de ondassenoidales, valores asociados. Representación fasorial. Justificación del uso del álgebracompleja en la resolución de circuitos de corriente alterna. Aplicación del álgebra compleja alestudio de la corriente alterna, notación. Complejos. Operaciones básicas con númeroscomplejos. Respuesta a la corriente alterna de los elementos pasivos básicos: Resistencia,Bobina y Condensador. Impedancia y admitancia complejas. Impedancias y admitancias delos dipolos pasivos básicos: Resistencia, Bobina y Condensador. Circuitos básicos RLC.Circuito serie. Diagramas vectoriales en circuitos serie. Circuito paralelo. Diagramasvectoriales en circuitos paralelo. Potencia y energía en el régimen estacionario senoidal.Potencia en los elementos pasivos básicos: Resistencia, Bobina y Condensadores. Potenciaaparente y reactiva. Unidades de la potencia en el sistema internacional. Potencia compleja.Factor de potencia y mejora del mismo. Métodos de mejora del factor de potencia. Problemas. PROGRAMA DE PRÁCTICAS INTRODUCCIÓN. Consejos a los alumnos para la realización de las prácticas.PRÁCTICA 0. Descripción general de la mesa de prácticas.PRÁCTICA 1. Medida de resistencias por el método industrial.PRÁCTICA 2. Medida de resistencias por comparación con una resistencia patrón.PRÁCTICA 3. Medida de resistencias con el puente de Wheatstone.PRÁCTICA 4. Medidas con un galvanómetro.PRÁCTICA 5. El polímetro.PRÁCTICA 6. Determinación de la temperatura de funcionamiento de una lámparaincandescente.PRÁCTICA 7. Medida de la f.e.m. y resistencia interna de un acumulador.PRÁCTICA 8. Carga y descarga de un condensador.PRÁCTICA 9. Determinación del coeficiente de autoinducción de una bobina por el métodoindustrial.PRÁCTICA 10. Determinación de la capacidad de un condensador por el método industrial.Asociación de condensadores.PRÁCTICA 11. Medidas en un circuito serie de corriente alterna.PRÁCTICA 12. Medidas en un circuito paralelo de corriente alterna.PRÁCTICA 13. Compensación de energía reactiva.PRÁCTICA 14. Diseño de circuitos de iluminación."

Otras actividades

No hay.

Evaluación
  descripción calificación
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

La evaluación de esta asignatura (sin docencia presencial) se realizará de la siguiente forma:

En todas las convocatorias JUNIO, SEPTIEMBRE y en su caso FEBRERO Y DICIEMBRE, se distribuirá entre TEORÍA Y PRÁCTICAS.

TEORÍA:

Los alumnos realizarán un examen presencial correspondiente a toda la materia de la asignatura, el resultado será aprobado o mayor si la calificación obtenida en este examen es mayor que 5.

Prácticas:

Si los alumnos que se presentan a examen de teoría tienen la calificación de APTO en prácticas, quedarán exentos de realizar ninguna prueba. La nota final será la correspondiente a la teoía.

Si los alumnos no tienen la calificación de APTO, deberan superan una prueba escrita o en el laboratorio que el profesor le propondrá al alumno una vez haya superado la parte de teoría. Obtenida la calificación de APTO en prácticas, la nota final será la correspondiente a la parte de teoría.

Fuentes de información
Acceso a la Lista de lecturas de la asignatura

Básica


BIBLIOGRAFÍA BÁSICABLANES/SERRANO/TRAPOTE.: Electricidad y magnetismo. Conceptos fundamentales.Universidad de León. Secretariado de publicaciones, León 2.000.TRAPOTE/SERRANO.: Electricidad y magnetismo. Ejercicios de examen resueltos.Universidad de León. Secretariado de publicaciones, León 1.995.SERRANO/TRAPOTE.: Prácticas de laboratorio de electricidad. Universidad de León.Secretariado de publicaciones, León 1.994
Complementaria

" BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIASEARS/ZEMANSKY: Física General. Aguilar S.A. de ediciones, Juan Bravo 38, Madrid,1977. ; SERWAY, R.A: Física. Nueva Editorial Interamericana S.A. de C.V., Cedro 512México, 1985. PARRA: Teoría de circuitos I. UNED, Madrid, 1.984. EDMINISTER,Joseph A.: Electromagnetismo. Teoría y 310 problemas resueltos. Editorial MacGraw-HillLatinoamericana S.A. Bogotá. Colombia 1981. KIP, Arthur F.: Fundamentos de electricidady magnetismo. McGraw-Hill. CANTÚ, Luis L.: Electricidad y magnetismo para estudiantesde ciencia e ingeniería. Limusa, Arcos de Belén 75, México 1, D.F., 1.975. GULLÓN, E.:Problemas de electricidad y magnetismo. Vol IV. Libreria internacional de Romo, Ulises 95.Madrid 1.982. Glez., Félix A./Martínez, M.: Problemas de física general. Carretera deBarrax 5, Albacete 1.978. "