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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

FÍSICA III

I. DATOS GENERALES

1.0. Unidad Académica : INGENIERÍA AERONÁUTICA

1.1. Semestre Académico : 2016- I

1.2. Código de la asignatura : 3302-33214

1.3. Ciclo : IV

1.4. Créditos : 04

1.5. Horas semanales

Horas presenciales Horas a distancia Total

Teoría Practica Total Teoría Practica Total

02 04 06 00 00 00 06

1.6. Requisito : Física II (3302-33205) 1.7. Profesores responsables :

II. SUMILLA

La asignatura corresponde al área de Estudios Específicos (Ciencias Básicas),

de naturaleza Teórico-Práctico, tiene como propósito brindarle al estudiante los

conceptos y principios básicos de la Física y sus aplicaciones vinculadas a los

sistemas eléctricos de las aeronaves y el desarrollo de aprendizajes, que

permitan al estudiante colectar, clasificar, sintetizar, organizar, analizar e

interpretar datos vinculados con la electricidad y el magnetismo para la

obtención de conclusiones y/o toma de decisiones, a partir de mediciones en

forma adecuada. Comprende las siguientes unidades de aprendizaje:

Unidad de Aprendizaje I: Electrostática

Unidad de Aprendizaje II: Electrodinámica

Unidad de Aprendizaje III: Magnetismo y electromagnetismo

Unidad de Aprendizaje IV: Ondas electromagnéticas

Unidad de Aprendizaje V: Fundamentos electrónicos

Unidad de Aprendizaje VI: Teoría digital

Unidad de Aprendizaje VII: Motores y generadores

2

Unidad de Aprendizaje VIII: Baterías

III. COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA

Utiliza los conceptos, principios, teorías y aspectos básicos de Física III,

como una herramienta necesaria para comprender y razonar los fundamentos

y procesos que ocurren en los diferentes sistemas eléctricos a bordo de las

aeronaves, que: estimula el espíritu crítico ante los fenómenos que ocurren o

puedan aparecer, inherentes a los sistemas eléctricos y permite la toma de

decisión ante mediciones básicas y simples de forma adecuada; son de gran

utilidad para el desarrollo de otras asignaturas inherentes a la aeronáutica;

permite lograr un pensamiento y razonamiento lógico de las bases del

funcionamiento de los sistemas eléctricos y el empleo de los principios,

teorías y modelos para su análisis y evaluación; y optimiza el empleo de los

sistemas eléctricos y otros sistemas afines aeronáuticos y ser exigente de

las medidas preventivas (mantenimiento y procesos) para preservar, corregir

los daños o alargar la vida en servicio de los sistemas.

3.1 Capacidades

Unidad I

a) Comprende e interpreta el concepto de carga eléctrica así como la ley de

conservación de las cargas eléctricas y las leyes de la electrostática,

clasifica los elementos en conductores o aisladores, comprende cómo se

producen las cargas por inducción y los elementos semiconductores. Interpreta

y aplica la Ley de Coulomb para el desarrollo de problemas sobre el tema.

b) Comprende, interpreta y aplica los conceptos para el cálculo y determinación

del campo eléctrico así como las líneas de campo, aplica la Ley de Gauss en

las diferentes aplicaciones.

c) Comprende, interpreta y aplica el concepto de energía potencial eléctrica y de

superficies equipotenciales en el desarrollo de problemas.

d) Reconoce los materiales dieléctricos, sus propiedades y su uso en algunos

componentes eléctricos, diferencia conexión de condensadores en serie y en

paralelo y calcula los parámetros para cada caso en problemas sobre el tema,

conoce la energía de un capacitor cargado y desarrolla problemas.

Unidad II

3

e) Comprende e interpreta los conceptos de Intensidad de corriente eléctrica y

Resistividad y aplica en el cálculo de parámetros en un circuito eléctrico simple.

Reconoce y aplica los conceptos de F.E.M., Trabajo y Potencia en los circuitos

eléctricos simples.

f) Comprende e interpreta los conceptos de Electrodinámica, las Leyes o Reglas

de Kirchhoff para nodos y ramas en un circuito eléctrico, así como determina y

calcula resistencias totales conectadas en serie y paralelo para la solución de

problemas en circuitos eléctricos de corriente continua. Detecta y monitorea

parámetros eléctricos a través de equipos de medición como son el

Amperímetro, Voltímetro y el Ohmímetro.

Unidad III

g) Comprende, define e interpreta el concepto de campo magnético y de

electromagnetismo, sus propiedades, las líneas del campo magnético y el flujo

magnético, así como reconoce las propiedades magnéticas de la materia y

aplica en el desarrollo de problemas

h) Comprende, interpreta y aplica los conceptos de campo magnético de una

carga móvil y campo magnético producido por la corriente eléctrica, así como

FEM inducida; la Ley de Biot – Savart; la Ley de Ampere, el magnetismo

terrestre; el campo magnético de una espiral circular en la solución de

problemas y su fundamentos y su uso en equipos aeronáuticos.

i) Comprende e interpreta los conceptos de campo eléctrico de una carga móvil y

campo eléctrico producido por la corriente eléctrica.

j) Comprende, analiza y evalúa el sistema de GPS y su uso en equipos

aeronáuticos.

Unidad IV

k) Comprende las Ecuaciones de Maxwell que representan la ley de la

electricidad y magnetismo.

l) Identifica la radiación electromagnética como un método de transferencia y

energía atreves de un sistema.

Unidad V

m) Analiza los diferentes materiales que combinan las características eléctricas

de los conductores con los aislantes.

n) Comprende y analiza las diferentes características de los circuitos integrados

aplicados en el campo de la electrónica.

Unidad VI

4

o) Analiza las diferentes características de las compuertas lógicas.

p) Entiende y aplica la lógica combinacional en los circuitos lógicos.

q) Comprende la aplicación de los multivibradores en la lógica digital.

Unidad VII

r) Comprende el funcionamiento de los motores y generadores aplicados en la

aeronáutica.

s) Analiza los métodos de conexión estrella y delta.

Unidad VIII

t) Entiende el funcionamiento de una celda y sus características en aplicaciones

aeronáuticas.

u) Analiza y comprende los diversos tipos de baterías

3.2 Actitudes y valores

a) Participa activamente en los casos prácticos y talleres.

b) Desarrolla un espíritu crítico y constructivo.

c) Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.

d) Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y

buscando nueva información.

UNIDAD DE APRENDIZAJE I: Electrostática

CAPACIDADES: a) Comprende e interpreta el concepto de carga eléctrica así como la ley de

conservación de las cargas eléctricas y las leyes de la electrostática, clasifica los

elementos en conductores o aisladores, comprende cómo se producen las cargas por

inducción y los elementos semiconductores. Interpreta y aplica la Ley de Coulomb para

el desarrollo de problemas sobre el tema.

b) Comprende, interpreta y aplica los conceptos para el cálculo y determinación del

campo eléctrico así como las líneas de campo, aplica la Ley de Gauss en las diferentes

aplicaciones.

c) Comprende, interpreta y aplica el concepto de energía potencial eléctrica y de

superficies equipotenciales en el desarrollo de problemas.

d) Reconoce los materiales dieléctricos, sus propiedades y su uso en algunos

componentes eléctricos, diferencia conexión de condensadores en serie y en paralelo y

calcula los parámetros para cada caso en problemas sobre el tema, conoce la energía

de un capacitor cargado y desarrolla problemas.

Semana Contenidos Actividades de aprendizaje

Horas presenciales

Horas a distancia

5

1

Introducción.

Generalidades,

Características de la

carga eléctrica.

Ley de conservación

de las cargas

eléctricas.

Clasificación de

elementos en

conductores y

aisladores.

Cargas por

inducción.

Ley de Coulomb.

Interacciones

eléctricas.

Conoce, distingue,

interioriza, familiariza y

comprende claramente los

conceptos.

Conoce y emplea las

aplicaciones.

Resuelve problemas y

calcula con el uso de las

leyes.

6 0

2

Ley De Gauss

Campo eléctrico

Líneas de campo

eléctrico

Comprende y analiza los

conceptos, propiedades y

métodos analíticos.

Aplica la leyes para resolver

problemas

6 0

3

Energía potencial

eléctrica

Diferencia de

potencial

Superficies

equipotenciales

Electrón volt

Utiliza los métodos gráficos

y analíticos

Emplea y conoce las

ventajas y limitaciones

Emplea la representación

gráfica.

Calcula y resuelve

problemas

6 0

6

4

Concepto de

dieléctrico

Constante dieléctrica

Capacitores o

condensadores, tipos

y parámetros.

Conexión serie y

paralelo de

capacitores

Energía de un

capacitor cargado.

PRACTICA CALIFICADA N° 1

Comprende y analiza los

conceptos, propiedades,

métodos gráficos y

analíticos.

Conoce y emplea las

ventajas y limitaciones

Emplea la representación

gráfica.

6 0

UNIDAD DE APRENDIZAJE II: Electrodinámica

CAPACIDADES: e) Comprende e interpreta los conceptos de intensidad de corriente eléctrica y resistividad

y aplica en el cálculo de parámetros en un circuito eléctrico simple. Reconoce y aplica los conceptos de fuerza electromotriz, trabajo y potencia en los circuitos eléctricos simples.

f) Comprende e interpreta los conceptos de Electrodinámica, las Leyes o Reglas de Kirchhoff para nodos y ramas en un circuito eléctrico, así como determina y calcula resistencias totales conectadas en serie y paralelo para la solución de problemas en circuitos eléctricos de corriente continua. Detecta y monitorea parámetros eléctricos a través de equipos de medición como son el Amperímetro, Voltímetro y el Ohmímetro.

Semana Contenidos Actividades de aprendizaje

Horas presenciales

Horas a distancia

5

Concepto de

intensidad de corriente

eléctrica.

Concepto de

resistividad eléctrica,

resistencia.

Circuito eléctrico

Ley de ohm.

Investiga conceptos

paralelos a la información

dada.

Investiga, presenta

trabajo y argumenta.

6 0

7

6

Concepto de FEM

Concepto de trabajo y

potencia

Concepto de

electrodinámica

Leyes de Kirchoff

Comprende propiedades

básicas de la FEM y sobre

la potencia eléctrica

Utiliza métodos analíticos

6 0

7

Resistencias eléctricas.

Conexión serie,

paralelo, mixto.

Medición con equipos

(amperímetros,

voltímetro y ohmímetro)

Resuelve problemas

Emplea representaciones

gráficas.

6 0

8

Medición con equipos

(amperímetros,

voltímetro y ohmímetro)

(Cont)

EXAMEN PARCIAL

6 0

UNIDAD DE APRENDIZAJE III: Magnetismo y electromagnetismo

CAPACIDADES: g) Comprende, define e interpreta el concepto de campo magnético y de

electromagnetismo, sus propiedades, las líneas del campo magnético y el flujo

magnético, así como reconoce las propiedades magnéticas de la materia y aplica en el

desarrollo de problemas.

h) Comprende, interpreta y aplica los conceptos de campo magnético de una carga móvil

y campo magnético producido por la corriente eléctrica, así como FEM inducida; la Ley

de Biot – Savart; la Ley de Ampere, el magnetismo terrestre; el campo magnético de

una espiral circular en la solución de problemas y su fundamentos y su uso en equipos

aeronáuticos.

i) Comprende e interpreta los conceptos de campo eléctrico de una carga móvil y campo

eléctrico producido por la corriente eléctrica.

j) Comprende, analiza y evalúa el sistema de GPS y su uso en equipos aeronáuticos.

Semana Contenidos Actividades de

aprendizaje Horas

presenciales Horas a

distancia

8

9

Magnetismo

Propiedades

magnéticas de la

materia.

Campo magnético

Líneas de campo

magnético

Flujo magnético.

Emplea la representación

gráfica para

demostraciones prácticas.

Debate sobre la

justificación.

Utiliza los métodos gráficos

y analíticos

Resuelve problemas

6 0

10

Campo magnético

producido por una

corriente eléctrica.

FEM inducida

Ley de Biot- Savat, Ley

de Ampere

Magnetismo terrestre.

Concepto, propiedades

del sistema GPS

Calcula como parte del

cuaderno de trabajo.

Expone los cálculos

Emplea la representación

gráfica de mapas y de

posicionamiento global.

6 0

UNIDAD DE APRENDIZAJE IV: Ondas electromagnéticas

CAPACIDADES: k) Comprende las Ecuaciones de Maxwell que representan la ley de la electricidad y

magnetismo. l) Identifica la radiación electromagnética como un método de transferencia y energía

atreves de un sistema. Semana Contenidos Actividades de

aprendizaje Horas

presenciales Horas a

distancia

11

Principios, axiomas y

conceptos de OEMs

Ecuaciones de Maxwell

Clasificación de OEM

planas.

Energía transformada

por OEMs

Cantidad de movimiento

y presión de radiación.

Emplea la representación

gráfica para

demostraciones practicas

Debate sobre la

justificación.

Utiliza los métodos gráficos

y analíticos

Resuelve problemas

6 0

9

UNIDAD DE APRENDIZAJE V: Fundamentos electrónicos

CAPACIDADES: m) Analiza los materiales que combinan las características eléctricas de los conductores

con los aislantes.

n) Comprende y analiza las diferentes características de los circuitos integrados aplicados en el campo de la electrónica.

Semana Contenidos Actividades de aprendizaje

Horas presenciales

Horas a distancia

12

Concepto de la teoría

electrónica.

Naturaleza de los

diodos

Conceptos de

transistores

Conceptos de circuitos

integrados.

Cantidad de movimiento

y presión de radiación.

PRACTICA CALIFICADA N° 2

Emplea la representación

gráfica para

demostraciones practica

Debate sobre la

justificación.

Utiliza los métodos gráficos

y analíticos

Resuelve problemas

6 0

UNIDAD DE APRENDIZAJE VI: Teoría Digital

CAPACIDADES: a) Analiza las diferentes características de las compuertas lógicas.

b) Entiende y aplica la lógica combinacional en los circuitos lógicos.

c) Comprende la aplicación de los multivibradores en la lógica digital.

Semana Contenidos Actividades de aprendizaje

Horas presenciales

Horas a distancia

13

Compuertas logicas

Sistemas de lógica

combinacional

Multivibradores astables

y monoestables

Emplea la representación

gráfica para

demostraciones practica

Debate sobre la

justificación.

Utiliza los métodos gráficos

y analíticos

Resuelve problemas

6 0

10

UNIDAD DE APRENDIZAJE VII: Motores y generadores

CAPACIDADES: a) Comprende el funcionamiento de los motores y generadores aplicados en la

aeronáutica.

b) Analiza los métodos de conexión estrella y delta.

Semana Contenidos Actividades de aprendizaje

Horas presenciales

Horas a distancia

14

Concepto del motor y

generador

Generadores AC

Generación de tres

fases y distribución

Emplea la representación

gráfica para

demostraciones práctica.

Debate sobre la

justificación.

Utiliza los métodos gráficos

y analíticos

Resuelve problemas

6 0

15

Conceptos de los

motores AC

Sistemas generadores

prácticos de un avión

Resuelve ejercicios

mediante tablas.

Revisa mapas de

distribuciones y resuelve

situaciones prácticas.

6 0

UNIDAD DE APRENDIZAJE VIII: Baterías

CAPACIDADES: a) Entiende el funcionamiento de una celda y sus características en aplicaciones

aeronáuticas.

b) Analiza y comprende los diversos tipos de baterías

Semana Contenidos Actividades de aprendizaje

Horas presenciales

Horas a distancia

11

16

Concepto de Celdas y

baterías

Análisis de la batería de

plomo acido

EXAMEN FINAL

Emplea la representación

gráfica para

demostraciones prácticas.

Debate sobre la

justificación.

Utiliza los métodos gráficos

y analíticos.

Resuelve problemas.

6 0

IV. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS

Las asignaturas siguen una metodología:

Sesiones teóricas

Sesiones prácticas

Taller para el desarrollo del cuaderno de trabajo

Exposición de docente

Explosión de alumnos

V. Equipos y materiales

Para el desarrollo de la asignatura se contara con los siguientes materiales:

Pizarra acrílica

Equipos multimedia

Además el docente entregará materiales impresos y digitalizados.

VI. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE

El sistema de evaluación es permanente y sistemático y de acuerdo a las

normas establecidas en el reglamento de la Universidad.

a) La primera evaluación es de entrada que permite diagnosticar los

saberes previos del estudiante.

b) La evaluación de proceso y de productos es permanente, integral y

presencial según el avance de las sesiones de aprendizaje

programadas semanalmente; permite el logro de las competencias a

12

través de los rubros: conceptual, procedimental y actitudinal

considerando los siguientes aspectos:

- Logro de conocimientos y muestra de desempeño

- Desarrollo y adquisición de destrezas operativas, aplicativas y

capacidades y competencias.

- Adquisición de actitudes.

c) Se considera las modalidades de heteroevaluación, autoevaluación e

interevaluación.

d) La evaluación final de la asignatura es el promedio ponderado de la

evaluación continua que constituye el trabajo académico (40%), el

examen parcial (30%) y el examen final (30%).

Examen Parcial (E1) : 30%

Examen Final (E2) : 30%

Trabajo Académico (TP) : 40%

Nota Final: E1*30% + E2*30% + {[(P1+P2+P3+P4)/4]}*40%

e) La asistencia es obligatoria. El alumno que no desarrolla en clases, no

presenta una actividad o un trabajo académico solicitado será calificado

con cero (0).

f) Acciones complementarias para el logro de cada una de las metas son

las siguientes:

Perceptivos o de apreciación.

- Desarrollo del cuaderno de trabajo

- Análisis de normas y regulaciones

- Análisis de gráficas, esquemas y tablas

- Análisis de fórmulas

- Escalas valorativas y de estimación

Orales

- Intervenciones

- Debate

- Exposiciones

g) Al finalizar el ciclo el alumno habrá logrado una calificación final de

acuerdo a la escala vigesimal donde:

Aprobado : De 11 a 20

Desaprobado : De 0 a 10

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h) El Examen Sustitutorio se rendirá después de haber obtenido el

promedio final desaprobado y reemplazará a la menor nota

desaprobada ya sea del Examen Parcial o Examen Final y/o no haber

rendido uno de los exámenes anteriormente indicados.

. VII. FUENTES DE INFORMACIÓN 1.1 Bibliográficas (físicas y electrónicas, si las hubiera) Físicas

a) RESNIK & HALLIDAY (2012), Física, MEXICO D.F.

b) Mike Tooley and David Wyatt. (2009) Aircraft Electrical and

Electronic System - Principles, Maintenance and Operation-

Ed El Sevier - First Edition.

c) N. N. FIODOROV ( ), FUNDAMENTOS DE

ELECTRÓDINÁMICA Editorial MIR

d) PAUL E. TIPPENS (2012). FISICA, Editorial Mc. Graw Hill

Interamericana de México Segunda Edición.

Jesús María, enero del 2018