Guia docente
DATOS IDENTIFICATIVOS 2023_24
Asignatura CALOR Y ELECTROMAGNETISMO Código 00712007
Enseñanza
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Semestre
6 Formación básica Primer
Idioma
Castellano
Prerrequisitos
Departamento
Responsable
Correo-e
Profesores/as
Web http://
Descripción general Esta asignatura se encuadra dentro de las materias básicas que todo alumno de un grado en ingenieíia debe adquirir desde el inicio de sus estudios. en ella se introduce los conceptos básicos de termodinámica y electromagnetismo para su posterior aplicación en otras asignaturas del grado. Aunque la asignatura se puede impartir sin conocimientos anteriores, es recomendable que el alumno,en sus estudios previos, haya cursado asignaturas relacionadas con tecnología, electrotecnia, mecánica, física y matemáticas para la ingeniería.
Tribunales de Revisión
Tribunal titular
Cargo Departamento Profesor
Tribunal suplente
Cargo Departamento Profesor

Competencias
Código  
C2 CMECES2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.

Resultados de aprendizaje
Resultados Competencias
Comprende y domina los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica y la termodinámica. A17504
A17509
B5419
B5429
B5430
C2
Comprende y domina los conceptos básicos sobre las leyes generales de campos y ondas y del electromagnetismo. A17504
B5419
B5429
B5430
C2
Comprende y domina la aplicación de los conceptos anteriores para la resolución de problemas propios de la ingeniería. A17504
A17509
B5419
B5429
B5430
C2

Contenidos
Bloque Tema
Bloque I: ELECTROMAGNETISMO Tema 1: LEY DE COULOMB. FUERZAS Y CAMPOS ELÉCTRICOS.
Antecedentes históricos de la electricidad. Estructura atómica. Electroscopio de hojas. Aislantes y conductores. Modos de electrificación. Ley de Coulomb. Fuerza creada por un sistema de cargas puntuales. Fuerza creada por una distribución continua de carga. Definición de campo eléctrico. Campo eléctrico creado por una carga puntual. Campo eléctrico creado por un sistema de cargas puntuales. Campo eléctrico creado por una distribución continua de cargas. Campo creado por un conductor rectilíneo e infinito uniformemente cargado. Campo creado por un conductor rectilíneo, finito y uniformemente cargado. Campo creado por un anillo uniformemente cargado en un punto de su eje. Campo creado por un disco uniformemente cargado en un punto de su eje. Campo creado por un plano infinito uniformemente cargado. Problemas.

Tema 2: LEY DE GAUSS.
Introducción. Líneas de fuerza. Reglas para representar líneas de fuerza. Flujo eléctrico. Teorema de Gauss. Consecuencias del teorema de Gauss. Aplicaciones de la ley de Gauss al cálculo de campos eléctricos. Campo que crea una carga puntual. Campo que crea una esfera cargada. Campo creado por una esfera aislante uniformemente cargada. Campo creado por un conductor rectilíneo infinito. Campo creado por un plano conductor infinito uniformemente cargado. Campo creado por una lámina plana infinita y uniformemente cargada.. Problemas.

Tema 3: MAGNETISMO. CAMPOS Y FUERZAS MAGNÉTICAS.
Interacción entre cargas eléctricas en movimiento. Fuerza magnética entre cargas en movimiento, Fuerza de Lorentz. Líneas de inducción. Flujo magnético. Fuerza magnética sobre un conductor que lleva corriente en el seno de un campo magnético. Efectos de un campo magnético constante y uniforme sobre una espira de corriente. Campo magnético creado por una carga móvil q en un punto P. Valor y unidades de la constante magnética K´. Campo magnético creado por un elemento de corriente en un punto P, Ley de Biot. Campo creado por un conductor rectilíneo e infinito, ley de Biot y Savart. Fuerza magnética entre dos conductores paralelos. Definición de amperio. Campo magnético creado por una espira. Campo magnético creado por un solenoide. Campo magnético creado por un arrollamiento toroidal. Posición de equilibrio de una espira en 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 Ampere generalizada. Ley de Gauss del magnetismo. Problemas.

Tema 4: FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA. Introducción. Fuerza electromotriz inducida. Ley de Faraday. Generador elemental de corriente alterna. Generador elemental de corriente continua.. Ley de Lenz. Corrientes de Foucault. Ecuaciones de Maxwell.

Tema 5: INDUCTANCIA.
Coeficiente de inducción mutua. Coeficiente de autoinducción. Asociación de bobinas en serie. Coeficiente de acoplamiento entre bobinas. Energía magnética. Aplicaciones. Problemas.

Tema 6: PROPIEDADES MAGNÉTICAS DE LA MATERIA.CIRCUITOS MAGNÉTICOS
Clasificación de las sustancias según sus propiedades magnéticas: sustancias diamagnéticas, paramagnéticas y ferromagnéticas. Fuerza magnetomotriz. Circuitos magnéticos. Tipos de circuitos magnéticos. Permeabilidad magnética. Permeabilidad relativa. Relación entre circuitos eléctricos y magnéticos. Asociación de reluctancias. Intensidad de campo magnético. Curvas B-H. Ciclo de histéresis de un material ferromagnético. Problemas.
Bloque II: CALOR Tema 1: INTRODUCCIÓN.
Unidades del sistema internacional. Termodinámica y transferencia de calor. Calor y otras formas de energía. La Primera Ley de la Termodinámica. Temperatura y dilatación térmica.

Tema 2: TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN.
Primera ley de Fourier. Integración de la primera ley de Fourier para plancha plana, pared cilíndrica y esfera. Dependencia del coeficiente de transferencia de calor por conducción con la temperatura. Resistencias térmicas en conducción de calor. Resistencias térmicas en serie para plancha plana, cilíndrica y esfera. Resistencia térmica convectiva. Resistencias térmicas conductivas y convectivas en serie. Coeficiente global de transferencia de calor. Resistencias conductivas en paralelo. Radio crítico de aislamiento en paredes cilíndricas. Condiciones iniciales y de frontera en la conducción de calor. Generación de calor en el interior de sólidos. Balance de energía térmica para plancha plana y cilindro largo con generación interna de calor. Transferencia de calor en estado estacionario o régimen transitorio.

Tema :. TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN.
Ley de enfriamiento de Newton. Convección natural y forzada. Flujo laminar y turbulento en tuberías, número de Reynolds. Convección natural, número de Grashof. Capa límite térmica en la convección. Grupos adimensionales en la convección, números de Nusselt y Prandtl.

Tema 4: TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN.
Radiación térmica, física de la radiación, espectro electromagnético. Cuerpo negro y la Ley de Stefan-Boltzmann. Cuerpo gris, absortancia, reflectancia y emisividad. Factor de transferencia. Coeficiente de transferencia de calor por radiación.

Tema 5: INTERCAMBIADORES DE CALOR.
Coeficiente total de transferencia de calor. Calculo de transferencia de calor en intercambiadores. Diferencia de la temperatura logarítmica media, DTLM. Factores de corrección para DTLM. Eficiencia de un intercambiador de calor, método NTU.
Bloque III: PRÁCTICAS DE ELECTROMAGNETISMO. PRÁCTICA 1. Laboratorio básico de electricidad: Fuentes, elementos pasivos básicos, equipos de medida.
PRÁCTICA 2. El polímetro. Montaje de circuitos eléctricos básicos de c.c. y c.a. Medición y cálculos parámetros y magnitudes en circuitos.
PRÁCTICA 3. Diseño de circuitos de iluminación.
Bloque IV: PRÁCTICAS DE CALOR. PRÁCTICA 1. Práctica de laboratorio o aula informática: calorimetría.
PRÁCTICA 2. Práctica de laboratorio o aula informática: transferencia de calor.
PRACTICA 3. Práctica en aula de informática: simulador transferencia de calor

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Horas en clase Horas fuera de clase Horas totales
Sesión Magistral 28 45 73
 
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria 16 21 37
 
Prácticas en laboratorios 12 12 24
 
Pruebas mixtas 4 12 16
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologí­as
Metodologías   ::  
  descripción
Sesión Magistral Exposición verbal de cada tema, apoyandose en los recursos audiovisuales existentes (proyector, cañon, equipos informáticos, etc.). Se motiva al alumno para la participación activa con preguntas y respuestas.
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria El profesor plantea y resuelve problemas tipo sobre los temas de la asignatura. Estos problemas sirven de base para el desarrollo de otros problemas que se plantearán en los seminarios.
Prácticas en laboratorios Aplicar, a nivel práctico, la teorí­a de un ámbito de conocimiento en un contexto determinado. Ejercicios prácticos a través de los diferentes laboratorios.

Tutorías
 
Sesión Magistral
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria
Prácticas en laboratorios
Pruebas mixtas
descripción
Servirá para resolver las dudas que hayan surgido en el estudio de la asignatura. Potenciará las capacidades del alumno, para que sea capaz de "aprender a aprender". Se pretende que sea capaz de crear sus propios mecanismos, para que tomando como base lo aprendido, pueda ampliar, completar y experimentar sus conceptos, procedimientos y aptitudes tanto en el ámbito académico como profesional.

Evaluación
  descripción calificación
Sesión Magistral A.- Contenidos teóricos y de problemas:
Dominio de los conocimientos y comprensión de la materia.
Pruebas mixtas objetivas, de problemas y cuestiones teóricas
60%
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria Incluido en la evaluación de sesión magistral 0%
Prácticas en laboratorios B.- Contenidos prácticos en laboratorio:
Actitud en el manejo de materiales
Participación en los montajes y toma de datos
Interpretación de los resultados
Valoración de la participación y, en su caso, los trabajos o memorias propuestas.
15%
Otros C.- Contenidos prácticos en seminarios: Cuestionarios, Participación en las actividades propuestas
Realización de los trabajos propuestos
Valoración de la participación y, en su caso, los trabajos propuestos .
25%
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

La evaluación será continua. La calificación final será el resultado de la suma ponderada de las calificaciones obtenidas en los ejercicios y prácticas, desarrollados por el alumno en sus diferentes pasos por los seminarios, trabajos, problemas y el laboratorio, así como el resultado de las diferentes pruebas mixtas de evaluación que los profesores realicen durante el curso La suma de las notas de teoría, laboratorio y seminarios o trabajos, en los porcentajes expresados en el cuadro anterior, dará como resultado la nota final de la asignatura. Esta ha de ser igual o mayor que 5 para obtener la calificación de aprobado o superior. Evaluación en 1ª convocatoria. El examen final de teoría y problemas se compondrá de dos partes correspondientes a cada bloque (A: calor y B: electromagnetismo) con el mismo peso cada una en la nota final. Para superar la asignatura será condición necesaria pero no suficiente obtener una nota mínima de 3 sobre 10 en cada una de las partes en que se divida cada bloque. En caso de alcanzar el mínimo en cada una de las partes de cada bloque, la nota de la parte de teoría y problemas será la media de las calificaciones obtenidas. En todo caso, para superar la parte de teoría y problemas y por tanto la asignatura, será necesario obtener una calificación media igual o superior a 4 sobre 10. A esta nota media se le sumará la correspondiente a las partes de seminarios o trabajos y laboratorio, todas las partes ponderadas según el cuadro anterior. La asistencia a las prácticas de laboratorio y entrega de las memorias correspondientes tiene carácter obligatorio. El no cumplimiento de esta condición implicará la calificación de cero en esta parte de la asignatura. Asimismo, la no asistencia a los trabajos (cuestionarios), o su no realización en la fecha indicada (sin previo aviso si es en clase ordinaria, por ser evaluación continua) o la no entrega de los mismos, correspondientes a la parte de seminarios y trabajos, implicará la calificación de cero en esta parte de la asignatura. La suma de las notas de teoría, laboratorio y seminarios o trabajos, en los porcentajes expresados en el cuadro anterior, dará como resultado la nota final de la asignatura. Está ha de ser igual o mayor que 5 para obtener la calificación de aprobado o superior Evaluación en 2ª convocatoria. El procedimiento de evaluación en 2ª convocatoria coincidirá con lo expresado en la 1ª convocatoria con las siguientes excepciones: TEORÍA Y PROBLEMAS: En caso de tener un bloque (calor o electromagnetismo o alguna de sus partes) superado en la primera convocatoria, el alumno conservará su calificación para la 2ª convocatoria y solo deberá examinarse del bloque o parte pendiente. SEMINARIOS, TRABAJOS Y PRÁCTICAS: Si los seminarios, prácticas o trabajos propuestos han sido realizados en la evaluación continua, su calificación se guardará para la 2ª convocatoria. En caso de no haberlos realizado, el alumno no tendrá la opción de calificar en esa parte OTROS COMENTARIOS: El profesor informará con anterioridad a la celebración de las pruebas evaluadoras y a través del canal de comunicación profesor-alumno que considere oportuno (Moodle, tablón de anuncios, el aula, correo electrónico…) de los materiales, medios y recursos adicionales, necesarios para el desarrollo de los exámenes o pruebas de evaluación. Queda expresamente prohibido el uso y la mera tenencia de dispositivos electrónicos que posibiliten la comunicación con el exterior de la sala (teléfonos móviles, radiotransmisores, etc.). Queda expresamente prohibido la comunicación entre estudiantes o el pasarse cualquier cosa durante la realización de las pruebas de evaluación. En caso de producirse alguna irregularidad durante la celebración de la prueba de evaluación se aplicará la Normativa correspondiente.


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

Básica BLANES/SERRANO/TRAPOTE, Electricidad y magnetismo. Conceptos fundamentales. , , Universidad de León. Secretariado de publicaciones
TRAPOTE/SERRANO, Electricidad y magnetismo. Ejercicios de examen resueltos , , Universidad de León. Secretariado de publicac
SERWAY, R.A, Física, , Nueva Editorial Interamericana S.A. de C.V., Cedro
Yunus A. Cengel, Transferencia de calor y masa, MaGraw-Hill, 2011
a)    Bibliografía electromagnetismo:
  • Básica

·         BLANES/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.

b)   Bibliografía calor:
  • Básica

·         Apuntes y colección de presentaciones del profesor

Complementaria
a)    Bibliografía electromagnetismo:
  • Complementaria.

·         SEARS/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 512 México, 1985.

·          EDMINISTER, Joseph A.: Electromagnetismo. Teoría y 310 problemas resueltos. Editorial MacGraw-Hill Latinoamericana S.A. Bogotá. Colombia 1981.

·         KIP, Arthur F.: Fundamentos de electricidad y magnetismo. McGraw-Hill.

·         CANTÚ, Luis L.: Electricidad y magnetismo para estudiantes de 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 de Barrax 5, Albacete 1.978.

·         SERRANO/TRAPOTE.: Prácticas de laboratorio de electricidad. Universidad de León. Secretariado de publicaciones, León 1.994

b)   Bibliografía calor:
  • Complementaria.

1.) Transferencia de calor y masa : fundamentos y aplicaciones

Çengel, Yunus A. México, D.F. : McGraw Hill, 2011

2.) Principios de transferencia de calor

Kreith, Frank, Madrid : Thomson-Paraninfo, [2002]

3.) Fundamentos de transferencia de calor

Incropera, Frank P., Naucalpan de Juárez : Prentice-Hall Hispanoamericana,[1999]

4.) Transferencia de calor

Holman, J. P., Madrid : McGraw-Hill, [1998]

5) Transmisión del calor

Chapman, Alan J. Madrid : Bellisco, 1990

6) Física para la ciencia y la tecnología. Vol. 1, [Mecánica ;Oscilaciones y ondas ; Termodinámica]

Tipler, Paul Allen,Barcelona : Reverté, [2004]


Recomendaciones


Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
ALGEBRA LINEAL Y GEOMETRIA / 00707001
CALCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL / 00707002
 
Otros comentarios
Resultaría conveniente que el alumno, en sus estudios previos a la Universidad, haya cursado asignuturas de orientación científica-tecnológica como: Matemáticas, física, mecánica, electrotecnia, tecnología industrial, etc