Campos eléctricos y magnéticos dependientes del tiempo

OBJETIVOS

Estudio matemático completo del campo electromagnético en todas sus facetas tanto los campos estacionarios como los dependientes del tiempo y en toda clase de medios materiales de carácter magnético, para establecer las ecuaciones básicas que regulan su comportamiento.

Introducir y estudiar el fenómeno importantísimo de la inducción magnética y las implicaciones que representan para el desarrollo de la tecnología.

UBICACION

El presente tema en el nivel en que está desarrollado currículos de Física y Química de ESO o Bachillerato. Dado su nivel conceptual, es un tema de Física universitaria por lo que lo ubicaremos en el primer curso de las licenciaturas científicas o técnicas.

En el 2º curso de Bachillerato será necesario la introducción de las ecuaciones de Maxwell para el estudio del campo electromagnético y la Física Moderna.

En los centros de secundaria sólo se explicará parte correspondiente a la Inducción magnética y Autoinducción, como base para la generación de la Corriente alterna, sin hacer alusión alguna a las ecuaciones de Maxwell.

TEMPORALIZACION

Puede desarrollarse el tema en un periodo de 4 horas para explicar todos sus puntos y debe completarse con 1 hora para la resolución de problemas numéricos relacionados con los fenómenos de inducción electromagnética.

METODOLOGIA

Debido a la dificultad conceptual y matemática, el tema debe explicarse con sumo cuidado, exhaustivamente, paso a paso y comprobando la comprensión por parte de los alumnos. En la explicación deben incluirse problemas numéricos relacionados con el tema, que ilustren la teoría, ciertamente árida del tema.

Resulta difícil recurrir a ejemplos prácticos de la vida diaria para ayudarnos en la explicación, por lo que el profesor debe hacer participar al alumno en el planteamiento de sus dudas para su resolución.

Pueden demostrarse los fenómenos de inducción electromagnética mediante la realización de prácticas sencillas de laboratorio utilizando electroimanes, bobinas, galvanó- metros, motores, etc.

CONTENIDOS MINIMOS

Ley de Gauss. Densidad de carga. Dieléctricos. Polarización en dieléctricos. Campo magnético solenoidal. Condición.

Inducción electromagnética. Corriente inducida. Inducción Mutua. Autoinducción.

Coeficientes de Inducción Mutua y de Autoinducción. Unidades. Ley de Faraday. Ley de Lenz. Interpretación.

Ley circuital de Ampère. Corriente de desplazamiento.

MATERIALES Y RECURSOS DIDACTICOS

Libros de Electromagnetismo, complementado con apuntes de clase.

Materiales de laboratorio: Equipos de magnetismo escolar para prácticas de inducción electromagnética: imanes, bobinas, agujas magnéticas, fuentes de alimentación de c/c, polímetros, electroimanes, etc.

Libros de problemas de electromagnetismo y aplicaciones sencillas de las leyes de Maxwell.

VALUACION

Pruebas escritas de carácter objetivo sobre conceptos teóricos fundamentales relacionados con el tema valorando la comprensión y razonamiento de conceptos.

Pruebas escritas de problemas numéricos que incluya campos creados por corrientes y fuerzas sobre corrientes y sobre cargas.

Pruebas de opción múltiple con preguntas de varias respuestas que obligue al alumno al razonamiento.

Publicado: julio 19, 2016 por Santiago

Etiquetas: unidad didáctica física y química