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 DS Y L L A B U S C A M P O S E L E C T R O M A G N T I C O S

CONTENIDO

1. INFORMACIN GENERAL DEL CURSO.a. DESCRICIN DEL CURSO.2. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS.3. CONTENIDOS DEL CURSO.a. ESQUEMA DEL CONTENIDO DEL CURSO.b. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS REQUERIDAS Y COMPLEMENTARIAS.4. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE.5. ESTRUCTURA DEEVALUACIN DEL CURSO.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADSYLLABUSC A M P O S E L E C T R O M A G N T I C O S

1 INFORMACIN GENERAL DEL CURSOESCUELA O UNIDAD:Escuela de ciencias bsicas, tecnologa e ingeniera.SIGLA:ECBTI

NIVEL:Profesional.

CAMPO DE FORMACIN:Disciplinar comn.

CURSO: Campos electromagnticos.CDIGO:299001

TIPO DE CURSO:Terico.

N DE CREDITOS:3N DE SEMANAS:16

CONOCIMIENTOS PREVIOS:Clculo diferencial.

DIRECTOR DEL CURSO:Omar Leonardo Leyton Mendieta.

FECHA DE ELABORACIN:Abril de 2014.

DESCRIPCIN DEL CURSO: El contenido del curso Campos Electromagnticos est fundamentado en la clsica teora electromagntica, la cual est soportada en los aportes invaluables de James Clerk Maxwell, quien bajo su sntesis terica alimentada por sus propios avances y la de otros fsicos y matemticos antecesores aportaron al desarrollo y construccin de una parte importante de los fundamentos de la Fsica. Sus ideas nacieron de la necesidad de explicar y demostrar la raz de los fenmenos de la naturaleza relacionados con la electricidad y el magnetismo, cuyo conjunto de principios rigen la percepcin y concepcin de aspectos importantes presentes en la realidad de hoy. El desarrollo de ideas y tcnicas sumadas a los descubrimientos de los fenmenos naturales relacionados con el tema inici desde tiempos inmemorables, pasando en los ltimos siglos por los aportes decisivos de Oersted, Ampere y Faraday, personajes influyentes en la fundamentacin de la teora de los campos electromagnticos de Maxwell, teora que fue probada y comprobada posteriormente por Hertz, sirvi como fundamento a la teora de la relatividad de Einstein y fue aplicada por primera vez a las comunicaciones inalmbricas por Tesla y Marconi.ste valioso resultado y aplicacin al campo de las comunicaciones nos exige la comprensin y anlisis de los campos elctricos, magnticos y su relacin, pues son la esencia y base de este curso acadmico, en el cual el participante comienza a conocer, comprender y manipular las significativas leyes de Maxwell, las cuales permiten entender fenmenos y aplicaciones relacionadas con la ondas electromagnticas, pilar de las comunicaciones de hoy y fundamentales en los programas de ingeniera electrnica e ingeniera de telecomunicaciones.El curso es de tipo terico, de tres (3) crditos acadmicos y ha sido diseado para desarrollarse en 16 semanas, comprende el estudio independiente y el acompaamiento tutorial permanente, el cual est dividido en tres unidades bsicas. La primera nos permite retomar los conceptos relacionados con las operaciones vectoriales y hacer una introduccin al estudio del campo elctrico. La segunda unidad nos lleva a la exploracin conceptual del campo magntico esttico y de la fuerza magntica. La tercera unidad nos introduce al estudio de las ondas electromagnticas y a los conceptos relacionados con las antenas de transmisin y recepcin de informacin. Dicho recorrido nos permite generar un adecuado reconocimiento conceptual y un aprendizaje significativo de la teora electromagntica.

2 INTENCIONALIDADES FORMATIVASPropsitos:Clarificar en los estudiantes los distintos fundamentos y componentes base de la teora electromagntica mediante el recorrido temtico secuencial que permita asimilar gradualmente las ideas y explicaciones soportadas dentro del curso.Generar en el estudiante la concepcin, visin y aplicabilidad al mundo real de los preceptos, ideas y alcances de la teora electromagntica mediante el estudio temtico programado y la solucin de problemas que apliquen a contextos reales.Promover en el estudiante la integracin y consolidacin de ideas y conceptos mediante la relacin de los conocimientos previos con los nuevos contextos explorados en el estudio de la teora electromagntica para el logro de un aprendizaje significativo y de apropiacin.

Competencias generales del curso:El estudiante afianza sus conocimientos en temticas antes abordadas sobre operaciones vectoriales y fsica de ondas mediante el repaso conceptual y solucin de problemas como base fundamental para la comprensin y asimilacin de conceptos relacionados con la teora electromagntica. El estudiante se apropia de manera asertiva de los conceptos e ideas de campo elctrico, Ley de Coulomb y Ley de Gauss como fundamentos para el entendimiento de la teora electromagntica mediante el estudio individual y colaborativo de las temticas propuestas y mediante la solucin de problemas de aplicacin.El estudiante se apropia de manera asertiva de los conceptos e ideas de campo magntico, Ley de Biot-Savart, Ley de Ampere y Ley de Faraday como fundamentos para el entendimiento de la teora electromagntica mediante el estudio individual y colaborativo de las temticas propuestas y mediante la solucin de problemas de aplicacin.El estudiante comprende gracias a los fundamentos tratados dentro del curso, la conceptualizacin del tema de ondas electromagnticas como tema final de la exploracin de la teora de Maxwell mediante el estudio individual y colaborativo de las temticas propuestas y la solucin de problemas relacionados.El estudiante utiliza los fundamentos de la teora electromagntica para adentrarse en el estudio del funcionamiento de las antenas de transmisin y recepcin de seales de comunicacin, esto mediante la exploracin terica, caracterstica y aplicativa de las diferentes clases existentes.

3 CONTENIDOS DEL CURSO

Esquema del contenido del curso:

Nombre de la unidadContenidos de aprendizajeReferencias Bibliogrficas Requeridas(Incluye: Libros, textos, web links, revistas cientficas)

UNIDAD 1.Campo elctrico, flujo elctrico y potencial elctricoSoporte matemtico.Temticas: Sistemas de coordenadas, cantidades vectoriales, operaciones vectoriales, operadores especiales, lgebra de operadores.

Garca Olmedo, Bernardo. (2005). Fundamentos de electromagnetismo. Iniciacin al clculo numrico. Apndice J: Teora de campos. Pg 643 670. Departamento de electromagnetismo y fsica de la materia. Universidad de Granada. Espaa. Recuperado de: http://maxwell.ugr.es/bgarcia/Fundamentos-em.pdf

La ley de Coulomb y el Campo elctrico esttico.Temticas: carga elctrica, clases de materiales elctricos, ley de Coulomb, campo elctrico esttico, campo elctrico debido a distribuciones continuas de carga.

Universidad Carlos III de Madrid. (2014). Departamento de fsica. Interacciones elctricas. La ley de Coulomb. Madrid, Espaa. De: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/299001_AVA/Referencias/Interacciones_electricas_la_ley_de_coulomb.pdf

IES Ilberis (2014). Fuerza entre cargas en reposo. Ley de Coulomb. Granada Espaa. Recuperado de: http://iliberis.com/fisica/fisica/T4_01_CampoElectrico.pdf

Centro Integrado politcnico ETI. (2014). Carga y campo elctrico. Navarra, Espaa. Recuperado de: http://www.etitudela.com/Electrotecnia/downloads/capitulo1.pdf

Flujo elctrico y potencial elctrico.Temticas: Flujo elctrico, La ley de Gauss, aplicaciones de la ley de Gauss, potencial elctrico, relacin entre campo elctrico y potencial, aplicaciones de la electrosttica.

Escuela Tcnica superior de ingeniera. Departamento de fsica e ingeniera nuclear. (2014). Ley de Gauss. Terrassa, Espaa. Recuperado de: http://aransa.upc.es/ffettsi/Apuntes/Ley-de-Gauss.PDF

Martn Blas, Teresa & Fernndez, Ana Serrano. (2014). Electrosttica. Flujo del campo elctrico. Ley de Gauss. Universidad politcnica de Madrid. Madrid, Espaa. Recuperado de: http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/electro/gauss.html

UNIDAD 2.Campo magntico esttico.El campo magntico.

Temticas: Campo magntico, fuerza magntica, fuerza de Lorentz, Ley de Biot-Savart, Ley de Ampere, Inductores e inductancias, Energa magntica.

Barco Ros, Hctor & Rojas Caldern, Edilberto. (2001). Electromagnetismo y fsica moderna. Pg.15-46, 61-74. Universidad Nacional de Colombia. Sede Manizales. Recuperado de: http://www.bdigital.unal.edu.co/9319/6/9589322719.2001.pdf

Escrcega Pliego, Eduardo Abraham.(2013). Introduccin a los conceptos sobre fuerza magntica y campo magntico. Universidad Nacional Autnoma de Mxico. Recuperado de: http://www.paginaspersonales.unam.mx/files/802/fuerzamagnetica-libroe-1b.pdf

IES Ilberis (2014). Campo magntico. La experiencia de Oersted. Granada, Espaa. Recuperado de: http://iliberis.com/fisica/fisica/T4_02_CampoMagnetico.pdf

La fuerza magntica.

Introduccin a los campos electromagnticos.

UNIDAD 3.Induccin electromagntica, ondas electromagnticas y fundamentos de antenas.Ondas electromagnticas.Temticas: ondas electromagnticas, polarizacin, espectro electromagntico, ndice de refraccin, energa en OEM, ondas planas.

Ondas electromagnticas. (2012). Departamento de fsica. Universidad Tcnica Federico Santa Mara. Valparaiso, Chile. Recuperado de: http://www.fis.utfsm.cl/fis140/TEXTO1_ondas_electromagneticas.pdf

Ortuo Ortn, Miguel. (2007). Ondas electromagnticas. Departamento de fsica. Universidad de Murcia. Espaa. Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/299001_AVA/Referencias/p-oel.pdf

Induccin electromagntica.Temticas: Induccin electromagntica, ley de Faraday, el vector de Poynting.

Barbero, Antonio J. (2014). Induccin electromagntica. Universidad de Castilla-La Mancha. Espaa. Recuperado de: http://www.uclm.es/profesorado/ajbarbero/Teoria/Leccion_Induccion_Electromagnetica.pdf

IES Ilberis (2014). Fenmenos de induccin electromagntica. Granada, Espaa. Recuperado de: http://iliberis.com/fisica/fisica/T4_03_Induccion.pdf

Introduccin al estudio de antenas.Temticas: Antemas. Tipos de antemas. Caractersticas.

Universidad de las amricas Puebla. UPLAP Bibliotecas. Coleccin de tesis digitales. (1999-2014). Teora bsica de antenas. Recuperado de: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/hernandez_a_r/capitulo2.pdf

Monachesi, E., Frenzel A., Chaile, G., Carrasco, A., & Gmez, F. (2011). Conceptos generales de antenas. Universidad tecnolgica nacional. Argentina. recuperado de: http://www.edutecne.utn.edu.ar/wlan_frt/antenas.pdf

Referencias bibliogrficascomplementariasTemticas de consulta complementarias para la unidad 1:Morn. Jos. (2013). Fundamentos de teora electromagntica. Captulo 1 y 2. Universidad Rafael Urdaneta. Venezuela. Recuperado de: http://200.35.84.131/portal/bases/marc/texto/018706-Libro.pdfGmez Rondn, Fuan Evangelista. (2011). Mdulo de campos electromagnticos. Pag 12-49. UNAD, Medelln. Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/archivos_2014a/299001_Modulo.pdfTemticas de consulta complementarias para la unidad 2:Morn. Jos. (2013). Fundamentos de teora electromagntica. Captulo 5. Universidad Rafael Urdaneta. Venezuela. Recuperado de: http://200.35.84.131/portal/bases/marc/texto/018706-Libro.pdfGmez Rondn, Fuan Evangelista. (2011). Mdulo de campos electromagnticos. Pag 50-80. UNAD, Medelln. Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/archivos_2014a/299001_Modulo.pdfTemticas de consulta complementarias para la unidad 3:Morn. Jos. (2013). Fundamentos de teora electromagntica. Captulo 6. Universidad Rafael Urdaneta. Venezuela. Recuperado de: http://200.35.84.131/portal/bases/marc/texto/018706-Libro.pdfUniversidad Politcnica de Valencia. (2013). Espaa. Antenas. Recuperado de: http://www.upv.es/antenas/Principal/temario.htmlGmez Rondn, Fuan Evangelista. (2011). Mdulo de campos electromagnticos. Pg. 81-118. UNAD, Medelln. Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299001/archivos_2014a/299001_Modulo.pdf

4 ACTIVIDADES DE APRENDIZAJEUnidadContenido de AprendizajeCompetenciaIndicadores de desempeoEstrategia de AprendizajeN SemEvaluacin

PropsitoCriterios de evaluacinPonderacin

Reconocimiento del curso25 puntos(5%)Evaluacin inicial

UNIDAD 1Campo elctrico, flujo elctrico y potencial elctricoRepaso sobre operaciones vectoriales.

Estudio conceptual de la Ley de Coulomb para el clculo de la fuerza elctrica y el clculo del campo elctrico esttico.

Estudio conceptual de la Ley de Gauss para el clculo de flujo elctrico.El estudiante afianza sus conocimientos en temticas antes abordadas sobre operaciones vectoriales mediante el repaso conceptual y solucin de problemas. El estudiante se apropia de manera asertiva de los conceptos e ideas de campo elctrico, Ley de Coulomb y Ley de Gauss como fundamentos para el entendimiento de la teora electromagntica mediante el estudio individual, colaborativo y solucin de problemas de aplicacin.El estudiante soluciona problemas de operaciones vectoriales utilizando tcnicas matemticas mediante ejercicios tericos propuestos.

El estudiante comprende los conceptos de campo elctrico y Leyes fsicas relacionadas mediante el estudio terico de las temticas y solucin de taller retroalimentado.

El estudiante soluciona problemas sobre campo elctrico y leyes fsicas relacionadas utilizando los conceptos entendidos, aplicados a ejercicios tericos propuestos.

El estudiante desarrolla una herramienta de simulacin utilizando una hoja de clculo de acuerdo a una temtica escogida.Aprendizaje basado en tareas6

Resuelve problemas de operaciones convectores mediante ejercicios de aplicacin.

Asimila los conceptos e ideas sobre el campo elctrico y leyes relacionadas mediante taller retroalimentado.

Soluciona problemas sobre campo elctrico y leyes fsicas relacionadas mediante ejercicios propuestos.

Desarrolla un producto mediante proyecto de simulacin utilizando una hoja de clculo basado en un tema escogido dentro del curso.Los criterios de evaluacin estn relacionados con los indicadores de desempeo y se observan en la rbrica de evaluacin dispuesta en la Gua integrada de actividades Momento 2.100 puntos(20%)Evaluacin intermedia

UNIDAD 2Campo magntico esttico.Introduccin y estudio conceptual al tema campos magnticos.

Estudio conceptual de la Fuerza Magntica, Fuerza de Lorentz, Ley de Biot-Savart y Ley de Ampere.

Introduccin y estudio al tema campos electromagnticos.El estudiante se apropia de manera asertiva de los conceptos e ideas de campo magntico, 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 teora electromagntica mediante el estudio individual y colaborativo de las temticas propuestas y la solucin de problemas de aplicacin.El estudiante comprende los conceptos de campo magntico y Leyes fsicas relacionadas mediante el estudio terico de las temticas y solucin de taller retroalimentado.

El estudiante soluciona problemas sobre campo magntico y leyes fsicas relacionadas utilizando los conceptos entendidos, aplicados a ejercicios tericos propuestos.

El estudiante desarrolla una herramienta de simulacin utilizando una hoja de clculo de acuerdo a una temtica escogida.Aprendizaje basado en tareas5

Asimila los conceptos e ideas sobre el campo magntico y leyes relacionadas mediante taller retroalimentado.

Soluciona problemas sobre campo magntico y leyes fsicas relacionadas mediante ejercicios propuestos.

Desarrolla un producto mediante proyecto de simulacin utilizando una hoja de clculo basado en un tema escogido dentro del curso.

Los criterios de evaluacin estn relacionados con los indicadores de desempeo y se observan en la rbrica de evaluacin dispuesta en la Gua integrada de actividades Momento 3.125 puntos(25%)Evaluacin intermedia

UNIDAD 3Induccin electromagntica, ondas electromagnticas y fundamentos de antenas.Repaso terico con enfoque fsico, tema de ondas.

Estudio conceptual y prctico del fenmeno de induccin electromagntica y de la ley de Faraday.

Introduccin al estudio de antenas de transmisin.El estudiante comprende y asimila los conceptos de la teora de ondas EM y los fundamentos de la induccin de la ley de Faraday mediante el estudio individual y colaborativo de las temticas propuestas y la solucin de problemas de aplicacin.El estudiante utiliza los fundamentos de la teora EM para el estudio de las antenas de transmisin de seales mediante la exploracin terica, caracterstica y aplicativa de las diferentes clases existentes.El estudiante soluciona problemas de la teora fsica de ondas utilizando tcnicas matemticas mediante ejercicios tericos propuestos.

El estudiante comprende los conceptos de Ondas Electromagnticas y Ley de Faraday mediante el estudio terico de las temticas y solucin de taller retroalimentado.

El estudiante soluciona problemas sobre Ondas Electromagnticas y Ley de Faraday utilizando los conceptos entendidos, aplicados a ejercicios tericos propuestos.

El estudiante desarrolla una herramienta de simulacin utilizando una hoja de clculo de acuerdo a una temtica escogida.

El estudiante desarrolla un cuadro comparativo entre los diferentes tipos de antenas y sus propiedades, utilizando herramientas web.Aprendizaje basado en tareas5

Soluciona problemas de la teora fsica de ondas mediante ejercicios tericos propuestos.

Asimila los conceptos e ideas sobre ondas electromagnticas y Ley de Faraday mediante taller retroalimentado.

Soluciona problemas sobre Ondas electromagnticas y Ley de Faraday mediante ejercicios propuestos.

Desarrolla un producto mediante proyecto de simulacin utilizando una hoja de clculo basado en un tema escogido dentro del curso.

Desarrolla un cuadro comparativo caracterstico de los diferentes tipos de antenas utilizando herramientas web.Los criterios de evaluacin estn relacionados con los indicadores de desempeo y se observan en la rbrica de evaluacin dispuesta en la Gua integrada de actividades Momento 4.125 puntos(25%) Evaluacin intermedia

Evaluacin final

125 puntos(25%) Evaluacin final

5 ESTRUCTURA DE EVALUACION DEL CURSOTipo de evaluacinPonderacinPuntaje MximoEvaluacin

AutoevaluacinFormativaN/A

CoevaluacinFormativaN/A

Momento 1 5%25Inicial

Momento 2 20%100Intermedia

Momento 325%125

Momento 425%125

Evaluacin final25%125Final

Heteroevaluacin100%500

Total100%500