Fundamentos Físicos de la Informática

Dpto. de Física Aplicada I

Vicente Losada Torres

Horario – Ingeniería de Computadores (Grupo 2)

Clases en el aula H0.12 (teoría y problemas)

Martes, de 9:25 a 10:30

Jueves, de 10:40 a 12:30

Prácticas de laboratorio (G0.34 y G0.35, según grupos):

Lunes, de 8:30 a 10:20 (L05 y L07)Lunes, de 12:40 a 14:30 (L06 y L08)

Horario – Ingeniería de Computadores (Grupo 2)

Clases en el aula H0.12 (teoría y problemas)

Días adicionales:

Lunes, 22/02/21, de 8:30 a 10:20Lunes, 07/06/21, de 8:30 a 10:20Lunes, 14/06/21, de 9:25 a 10:20

Temario

Bloque I : Electromagnetismo

Bloque II : Circuitos de Corriente Continua y Alterna

Bloque III : Ondas Electromagnéticas

Bloque IV : Semiconductores y Dispositivos Básicos

Tema 1.- Electrostática (6T + 2P)

Ley de Coulomb. Campo eléctrico de una carga puntual. Potencial y energía potencial. Campo eléctrico y potencial de distribuciones de carga. Ley de Gauss. Campos uniformes. Conductores en equilibrio en el campo electrostático. Condensadores. Dieléctricos. Energía del campo eléctrico. Aplicaciones.

Tema 2.- Circuitos de corriente continua (4T + 2P)

Corriente eléctrica. Intensidad. Ley de Ohm. Resistencia. Asociación de resistencias. Ley de Joule. Fuerza Electromotriz. Leyes de Kirchhoff. Resolución de circuitos. Transitorio en un circuito RC. Aplicaciones.

Tema 3.- Magnetostática (4T + 2P)

Campo magnético. Fuerza de Lorentz. Aplicaciones. Fuerza sobre conductores. Momento sobre una espira. Ley de Biot-Savart. Ley de Ampère. Campos de interés en magnetismo. Magnetismo en la materia. Aplicaciones.

Tema 4.- Campos variables en el tiempo (3T + 2P)

Ley de Faraday-Lenz. Autoinducción e inducción mutua. Energía asociada al campo magnético. Transitorio RL. Ley de Ampère-Maxwell. Ecuaciones de Maxwell. Aplicaciones.

Tema 5.- Circuitos de corriente alterna (4T + 3P)

Generador de corriente alterna. Aspectos generales de señales armónicas.Fasores. Estudio de R, L y C en corriente alterna. Impedancia. Potencia en corriente alterna. Leyes Kirchhoff. Resolución de circuitos.Resonancia y filtros. Aplicaciones.

Tema 6.- Ondas electromagnéticas (4T + 2P)

Conceptos generales. Ondas armónicas. Interferencia y difracción. Ondas estacionarias. Grupo de ondas. Ancho de banda. Características específicas de las ondas electromagnéticas. Intensidad de ondas electromagnéticas. Generación y recepción de ondas electromagnéticas. Espectro electromagnético. Aplicaciones.

Tema 7.- Dispositivos semiconductores (3 T)

Unión pn en equilibrio. Descripción de las corrientes en la unión PNpolarizada. Ecuación del diodo. Diodo rectificador. Diodo LED y fotodiodo. Transistor MOSFET. Otros dispositivos.

Prácticas de laboratorio

Las prácticas de laboratorio se realizan individualmente en el laboratorio (en el aula de teoría, en algunos grupos).

Hay que apuntarse a las prácticas en Enseñanza Virtual (http://ev.us.es). Para ello, se colgará en la carpeta “Contenido/Listas/Listas de Prácticas” un “examen” que solo tendránque hacer aquellos alumnos que quieran hacer las prácticas. Los que quieran convalidar las prácticas no deben hacerlo. No se trata de un examen real. Solamente se pregunta en qué franja horaria se desea hacer las prácticas. Se intentará respetar las preferencias en la medida de lo posible. Este “examen” estará disponible hasta el 26/02/21.

Por defecto, se convalidará de forma automática a todos los alumnos que cumplan los requisitos necesarios (se explican más adelante).

Las listas de los grupos de prácticas se publicarán en Enseñanza Virtual la segunda semana de clase (http://ev.us.es).

Hay que acudir a la clase de prácticas con en guión de prácticasleído previamente (estará disponible en Enseñanza Virtual),calculadora científica y regla.

Las prácticas comienzan a partir del 8 de marzo (según grupos).Con tiempo suficiente estarán disponibles en Enseñanza Virtual losgrupos de prácticas.

Convalidación de las prácticas de laboratorio (1)

En condiciones normales, la nota de prácticas se convalidaría si:

- Se ha realizado la práctica en el curso anterior y- Se obtuvo como mínimo una calificación de 7 puntos.

En las condiciones excepcionales que tenemos este curso, la nota deprácticas se convalidará si:

- Se ha realizado la práctica en los cursos 2017/18 y 2018/19

- Se guarda la calificación cualquiera que sea.

- Las prácticas realizadas en el curso 2019/20 NO se convalidan

• La convalidación se hace de forma automática. No hace faltasolicitarla. En las dos primeras semanas del curso se publicará unalista con los alumnos que han convalidado las prácticas, con susrespectivas calificaciones.

Convalidación de las prácticas de laboratorio (2)

IMPORTANTE:

Si algún alumno cumple las condiciones para convalidar las prácticas yquiere repetirlas puedo hacerlo pero para ello debe renunciar a la calificaciónque tenía convalidada. Si algún alumno está en esas condiciones, debe enviar uncorreo a losada@us.es con su nombre, apellidos, indicando que renuncia a laconvalidación.

Bibliografía

Apuntes de Física 2 (Ingeniería de la Salud)Francisco L. Mesa Ledesma. http://departamento.us.es/dfisap1/mesa/index.htm

Física Universitaria Sears, Zemansky, Young y FreedmanAdisso-Wesley (Pearson)

Física R.A. Serway y J.W. JewettEdt. Thomson

Física D.C. Giancoli Prentice Hall Hispanoamericana

Física para la Ciencia y la Tecnología P.A. Tipler y G. Mosca Reverté Publicación

Fudamentos Físicos de la Informática y las ComunicacionesLuis Montoto de San MiguelEdt. Thomson

Evaluación

Evaluación alternativa

o Asistencia a clases prácticas, entrega y evaluación de unas memorias de las prácticas: 15%.

o Otras actividades de evaluación continua: 85 %.

Examen final

o Asistencia a clases prácticas, entrega y evaluación de las memorias de prácticas: 15%

o Evaluación del examen final (común a todos los grupos): 85%

Evaluación

La asistencia a las prácticas de laboratorio no son obligatorias pero la notade prácticas representa el 15% de la nota total.

Otras actividades de evaluación alternativa (85%):

o Un único control al final del cuatrimestre, antes del examen final – todoslos temas (en horario de clase): 85%.

Examen final (85%): común a todos los grupos.

Las notas de prácticas se guarda hasta el siguiente curso académico(hasta diciembre, si la calificación es inferior a 7 y durante todo el curso sila calificación es igual o superior a 7).

Aclaración sobre la evaluación alternativa

La evaluación alternativa debe realizarse necesariamente en el grupo en el que el alumno esté oficialmente matriculado.

Por lo tanto NO SE ADMITIRÁ LA CALIFICACIÓN QUE OBTENGA EL ALUMNO SI SE EVALUARA EN UN GRUPO DISTINTO.

En el caso del grupo que yo imparto admito que un alumno pueda presentarse en los exámenes de evaluación alternativa aunque no haya acudido a mis clases.

Estrategias para enfrentarse a la asignatura (1)

Al finalizar cada tema hay que confeccionar un formulario básico (con MUY POCAS FÓRMULAS)

Debemos saber deducir todas las fórmulas que hemos visto en el tema a partir de las fórmulas que tengo en el formulario en un “tiempo razonable”.

¿Cuantas fórmulas tengo que aprender? → Por mal camino vamos

No se trata únicamente de saber aplicar la fórmula correspondientea cada problema.

Si no se trata de aplicar fórmulas, ¿de qué se trata?

Estrategias para enfrentarse a la asignatura (2)

Para resolver un problema lo primero que tenemos que hacer es entender la fenomenología que interviene.

Una vez comprendida el fenómeno físico, hay que plantear las ecuaciones que nos permiten calcular lo que nos piden.

Por último, hay que resolver estas ecuaciones y obtener el resultado numérico correcto (con sus unidades correspondientes).

Estrategias para enfrentarse a la asignatura (3)

Hay que estudiar y entender la teoría antes de intentar hacer los problemas

Hay que entender también las demostraciones que se hacen en laclases de teoría. Entender los pasos que se dan en estasdemostraciones no sólo nos sirve para entender cómo se hallegado al resultado final en un caso concreto sino que sirve paraentender cómo se razona ante un determinado fenómeno, lo cuales útil para resolver los problemas correspondientes del tema.

Una vez que se entiende la teoría hay que intentar hacer losproblemas del tema. Empezaremos con los ejemplos resueltos enclase para después intentar los demás problemas del boletín. No setrata de memorizar “problemas tipo” ni los pasos que hay que daren un caso concreto sino de entender cómo se ha razonado pararesolver un problema.

Estrategias para enfrentarse a la asignatura (4)

Por último, una vez hechos los problemas de los boletines, intentaremos resolver los exámenes de convocatorias anteriores (disponibles en la página web). Al intentar resolver estos exámeneses muy importante enfrentarse a los problemas un rato antes de vercómo se resuelves. No se trata de aprender procedimientos tipo para resolver problemas de examen.

Como paso previo a estudiar la teoría correspondiente a un tema hay que estudiar las matemáticas que nos harán falta. Desde el primer tema es necesario dominar las operaciones con vectores. Hay que entender las definiciones de producto escalar y vectorial y cómo se hacer estas operaciones, tanto gráficamente como analíticamente. También hay que dominar técnicas básicas de derivadas e integrales. Antes de estudiar el tema 5 (Corriente Alterna) hay que saber operar con números complejos.

Material permitido en los exámenes presenciales

• Se permite el uso de calculadora (salvo que se indique lo contrario en el propio examen).

• Se prohíbe el uso de cualquier dispositivo capaz de almacenar documentos y/o transmitir y/o recibir datos. Dentro de esta categoría se incluyen los ordenadores, las tablets, cualquier tipo de teléfono, cualquier tipo de smart watch y algunas calculadoras, así como cualquier otro dispositivo que cumpla los requisitos mencionados.

• Se considera intento de copiar la tenencia de cualquier dispositivo que tenga las características mencionadas anteriormente. Dichos dispositivos (incluyendo teléfonos móviles y smart watches) deben estar fuera del alcance de los alumnos en los exámenes.

Observaciones

En el modelo de examen presencial, tanto el control como el examen final consta de cuestiones te óricas y problemas.

En el modelo de examen online, tanto el control como el examen final consta de problemas.

En el modelo de examen presencial, tanto el control como el examen final consta de preguntas cortas y y pueden tener problemas a desarrollar.

En el modelo de examen online, tanto el control como el examen final consta de preguntas cortas.

Cada profesor corrige los exámenes de su propio grupo Uso de las tutorías y técnica de estudio

Observaciones

En el examen hay que ser cuidadosos con los siguientes aspectos:

o Principio de presunción de ignorancia

o Exposición clara de lo que se está haciendo (redacción)

o Unidades

o Hay que resolver el problema que se plantea y no otro

o No por escribir mucho se tiene mejor nota

o Error fatal = 0

o Cifras significativas

o Planificación del tiempo disponible

Tutorías

Se realizarán preferentemente por correo electrónico (losada@us.es). También puedes hacerse mediante una sesión de Blackboard

Collaborate Ultra. Para ello, mande un mensaje a la dirección de correo que aparece arriba para pedir cita.

Horario de tutorías (para las sesiones de Collaborate)

Por determinar: se fijará en la primera semana de clase (podráconsultarse en Enseñanza Virtual).

El horario de tutorías es susceptible de cambio a lo largo del curso. Estará actualizado en Enseñanza Virtual.

Despacho: G0.48, Módulo G (planta baja)Correo electrónico: losada@us.es