Consulta de Guías Docentes

English
Castellano

Academic Year/course: 2024/25

742 - Grado en Ciencias (UAB/UAM/UC3M)

19654 - ELECTRICITY, ELECTROMAGNETISM AND OPTICS

This is a non-sworn machine translation intended to provide students with general information about the course. As the translation from Spanish to English has not been post-edited, it may be inaccurate and potentially contain errors. We do not accept any liability for errors of this kind. The course guides for the subjects taught in English have been translated by their teaching teams

Information of the subject

Code - Course title:

19654 - ELECTRICITY, ELECTROMAGNETISM AND OPTICS

Degree:

742 - Grado en Ciencias (UAB/UAM/UC3M)

Faculty:

104 - Facultad de Ciencias

Academic year:

2024/25

1. Course details

1.1. Content area

Physics

1.2. Course nature

Basic Training

1.3. Course level

Grado (EQF/MECU 6)

1.4. Year of study

1.5. Semester

First semester

1.6. ECTS Credit allotment

6.0

1.7. Language of instruction

English

1.8. Prerequisites

None.

1.9. Recommendations

It is recommended to have studied Scientific/Technical Baccalaureate. It is also recommended to have approved the first-year subjects: Calculus, Algebra, Mechanics and thermodynamics.

1.10. Minimum attendance requirement

Assistance to the laboratory as well as the delivery of reports/guions resolved to pass the subject

1.11. Subject coordinator

Coordinator of the subject:

Name and surname: Nuria del Valle Benedi

- E-mail: nuria.delvalle@uab.cat
- Faculty: Faculty of Sciences (UAB)
Department of Physics
- Waste-Module: C5/108

- Telephone: 935811351

https://autoservicio.uam.es/paginas-blancas/

1.12. Competences and learning outcomes

1.12.1. Competences / Results of the training and learning outcomes

BASSICS

CB1 - That students have proven to possess and understand knowledge in an area of study that is part of the basis of general secondary education, and is often found at a level that, while supported by advanced textbooks, also includes some aspects that imply knowledge from the forefront of their field of study.

GENERAL

CG1 - Apply the principles of the scientific method, in order to give innovative answers to the needs and demands of society.

CG4 - Act with ethical responsibility and respect for fundamental rights, diversity and democratic values, as well as in the field of self-knowledge by assessing gender/gender inequalities.

TRANSVERSAL COMPETITIONS

CT1 - Poseer ability to develop original thinking and promote innovation capacity, recognizing and analyzing a problem and proposing a scientific strategy to resolve it.

CT3 - Acquiring teamwork habits, both in multi and interdisciplinary environments within the scientific field

SPECIFIC COMPETENCES

CE1 - Use scientific terminology correctly (nomenclature, languages, conventions, units etc.)

CE2 - To know and understand the fundamental laws and principles of Science, applying them to their various areas in study, to explain and predict nature, their properties, phenomena and to solve problems.

CE3 - Use the most appropriate mathematical tools to solve problems and propose, validate and interpret simple real situations models.

CE9 - Develop projects in different fields of science, including the conduct of a study, critically interpret the results obtained in it and evaluate the conclusions reached, as well as the ability to transmit information in different areas of the sciences, including the elaboration, drafting and oral presentation of a scientific report.

1.12.2. Learning outcomes

· Identify relevant physical concepts in a particular problem and establish their relationship with the essence of physical phenomena.

Manage the basic conceptual schemes of physics: particle, wave, field, reference system, energy.
Moment, conservation laws, microscopic and macroscopic views, etc.
Acquiring a panoramic view of current physics.
Analyze, pose and resolve simple physical problems safely.
Act with social and ethical responsibility and apply professional deontology.
Recognize the ethical dimension of scientific and technical development.
Interpreting the events of the current world from physical, economic, social and cultural diversity.
Keeping an ethical commitment
Recognize the implications of scientific knowledge in the development of a gender perspective.

1.12.3. Course objectives

This second-course subject, which belongs to the basic materials module, aims to provide students with the basic foundations of electromagnetism, as well as to discover some of its implications in different scientific disciplines (bioelectricity, molecula-res interactions, geomagnetism, etc.) and in more technological areas (electronic, telecommunications, etc.).

1.13. Course contents

Coulomb's law. Law of Gauss. Electric power. Drivers. Electric current and circuits. Force between currents. Biot-Savart Act. Ampere Law. Faraday law. Introduction to the Optics.

I. Electrostatic forces and energies

a. Electrical charges

b. Coulomb Law

II. Field i electric potential

a. Field concept.

b. Concept of potential.

c. Law of Gauss

III. Systems and materials with electrical properties.

a. Polar molecules.

b. Dipolos.

c. Dieelectric and insulating.

d. Drivers.

IV. Charges on the move. Magnetic field

a. Electric currents.

b. Forces between currents. Biot-Savart Act

c. Ampere Law.

d. Lorenz Force.

V. Magnetic induction. Faraday Induction Act

VI. Some examples.

a. Electric power plants: electricity generation.

b. Electric circuits: Resistances, capacitors, coils.

c. Electricity in the neurons.

d. Earth Magnetism: the magnetosphere

VII. Laws of Maxwell

a. Description of the completeness of the theory

b. Electromagnetic waves. The electromagnetic spectrum

VIII. Light as an electromagnetic wave.

a. Propagation.

b. Polarization.

c. Reflection.

d. Refrection.

e. Absorption and dissemination

LABORATORY PRACTICES

Four lab sessions will be held. Assistance will be mandatory.

1.14. Course bibliography

2. Teaching-and-learning methodologies and student workload

2.1. Contact hours

	# Hours
Percentage of presence activities (minimum 33% of the total)	60
Percentage of non-permanent activities	87

2.2. List of training activities

In-person activities	No.
Theoretical classes in classrooms	22
Classes in classrooms	17
Laboratory practices	12
Tutories	6
Evaluation activities	3

2a. Training activities:

Master theoretical-practice classes aimed at the acquisition of theoretical knowledge.

Classes of problems with active participation of students.

Practical sessions of the compulsory assistance laboratory, aimed at the acquisition of practical skills in the use of basic instruments and the consolidation of concepts related to the course programme.

2b. Teaching methodologies:

Exhibit method: oral presentations by the supported professor, if any, with computer material (PowerPoint, videos, etc.). They provide knowledge transmission and activation of cognitive processes in the student.

Problem-based learning: developing active learning through problem solving, which confronts students to new situations in which they need to seek information and apply new knowledge for problem solving.

Project-oriented learning: undertaking projects at a given time to solve a problem or address a task by planning, designing and carrying out a number of activities, all from the development and implementation of acquired learning and the effective use of resources.

Cooperative learning: fosters the development of self-learning through collaboration between partners.

3. Evaluation procedures and weight of components in the final grade

3.1. Regular assessment

The results of the learning will be evaluated throughout the course through different methods of evaluation, whose contribution to the final qualification will be as follows:

Final written review

60% of the final qualification will be obtained through a written knowledge test at the end of the course, consisting of problems and/or issues.

Periodic controls

The non-specific theoretical and practical knowledge, skills and competencies of the laboratory will be evaluated through knowledge tests (examinations and/or deliveries), distributed throughout the course. The note obtained by these concepts will amount to 25% of the final note.

Conduct of laboratory practices

A continuous evaluation of the laboratory will be carried out, in response to the participation of the student in the practices and the conduct of reports. Assistance to the laboratory and the delivery of scripts to approve the subject is mandatory. The note obtained by this concept will represent 15% of the final note of the subject.

Assistance and participation in classroom practices

The attendance and participation of students is encouraged, but they do not contribute to the final note of the subject.

It will be considered ¿not evaluated¿ only to those who have not attended any of the mandatory activities or have performed any of the qualifying activities.

3.1.1. List of evaluation activities

Evaluation activity	%
Final review	60
Continuous evaluation	25
Pilot practices	15

3.2. Resit

A written examination of typology and duration similar to that carried out in the ordinary call will be carried out, which will count for 60% of the final note, since the note of the continuous evaluation tests (25%) and the experimental practices (15%) will be retained.

It will be considered ¿not evaluated¿ only to those who have not attended any of the mandatory activities or have performed any of the qualifying activities.

3.2.1. List of evaluation activities

Evaluation activity	%
Final review	60
Continuous evaluation	25
Pilot practices	15

4. Proposed workplan

Presence hours	Non-permanent hours
I. Electrostatic forces and energies	Theoretical classes	2	2.8
I. Electrostatic forces and energies	Lessons Practices / Seminars	2	2.8
II. Field and electric potential	Theoretical classes	3	4.2
II. Field and electric potential	Lessons Practices / Seminars	2	2.8
III. Systems and materials with electrical properties	Theoretical classes	3	4.2
III. Systems and materials with electrical properties	Lessons Practices / Seminars	2	2.8
IV. Charges on the move. Magnetic field	Theoretical classes	3	4.2
IV. Charges on the move. Magnetic field	Lessons Practices / Seminars	2	2.8
V. Magnetic induction. Faraday Induction Act	Theoretical classes	3	4.2
V. Magnetic induction. Faraday Induction Act	Lessons Practices / Seminars	2	2.8
VI. Some applications	Theoretical classes	3	4.2
VI. Some applications	Lessons Practices / Seminars	3	4.2
VII. Laws of Maxwell	Theoretical classes	2	2.8
VII. Laws of Maxwell	Lessons Practices / Seminars	1	1.4
VIII. Light as electromagnetic wave	Theoretical classes	3	4.2
VIII. Light as electromagnetic wave	Lessons Practices / Seminars	3	4.2

*This timetable is indicative.

Curso Académico: 2024/25

742 - Grado en Ciencias (UAB/UAM/UC3M)

19654 - ELECTRICIDAD, ELECTROMAGNETISMO Y ÓPTICA

Información de la asignatura

Código - Nombre:

19654 - ELECTRICIDAD, ELECTROMAGNETISMO Y ÓPTICA

Titulación:

742 - Grado en Ciencias (UAB/UAM/UC3M)

Centro:

104 - Facultad de Ciencias

Curso Académico:

2024/25

1. Detalles de la asignatura

1.1. Materia

Física

1.2. Carácter

Formación básica

1.3. Nivel

Grado (MECES 2)

1.4. Curso

1.5. Semestre

Primer semestre

1.6. Número de créditos ECTS

6.0

1.7. Idioma

Español

1.8. Requisitos previos

Ninguno.

1.9. Recomendaciones

Se recomienda haber cursado Bachillerato Científico/Técnico. Se recomienda, además, haber aprobado las asignaturas de primer curso: Cálculo, Álgebra, Mecánica y termodinámica.

1.10. Requisitos mínimos de asistencia

Es obligatorio la asistencia al laboratorio así como la entrega de los informes/guiones resueltos para aprobar la asignatura

1.11. Coordinador/a de la asignatura

Coordinadora de la asignatura:

Nombre y apellidos: Nuria del Valle Benedi

- Correo electrónico: nuria.delvalle@uab.cat
- Facultad: Facultad de Ciencias (UAB)
- Departamento: Departamento de Física
- Despacho-Modulo: C5/108

- Teléfono: 935811351

https://autoservicio.uam.es/paginas-blancas/

1.12. Competencias y resultados del aprendizaje

1.12.1. Competencias / Resultados del proceso de formación y aprendizaje

BÁSICAS

CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.

GENERALES

CG1 - Aplicar los principios del método científico, con el fin de dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.

CG4 - Actuar con responsabilidad ética y respeto por los derechos fundamentales, la diversidad y los valores democráticos, así como en el ámbito del conocimiento propio evaluando las desigualdades por razón de sexo/género.

COMPETENCIAS TRANSVERSALES

CT1 - Poseer capacidad para desarrollar el pensamiento original y promover la capacidad de innovación, reconociendo y analizando un problema y planteando una estrategia científica para resolverlo.

CT3 - Adquirir hábitos de trabajo en equipo, tanto en ambientes multi como interdisciplinares dentro del ámbito científico

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

CE1 - Utilizar correctamente la terminología científica (nomenclatura, lenguajes, convenciones, unidades etc.)

CE2 - Conocer y comprender las leyes y principios fundamentales de la Ciencia, aplicándolos a sus diversas áreas en estudio, para explicar y predecir la naturaleza, sus propiedades, fenómenos y en resumen resolver problemas.

CE3 - Utilizar las herramientas matemáticas más adecuadas para resolver problemas y proponer, validar e interpretar modelos de situaciones reales sencillas.

CE9 - Desarrollar proyectos en diferentes campos de la ciencia, incluyendo la realización de un estudio, interpretar críticamente los resultados obtenidos en él y evaluar las conclusiones alcanzadas, así como la capacidad para trasmitir información en diferentes áreas de las ciencias, incluyendo la elaboración, redacción y presentación oral de un informe científico.

1.12.2. Resultados de aprendizaje

· Identificar los conceptos físicos relevantes en un problema concreto y establecer su relación con la esencia de los fenómenos físicos.

Manejar los esquemas conceptuales básicos de la física: partícula, onda, campo, sistema de referencia, energía.
Momento, leyes de conservación, puntos de vista microscópico y macroscópico, etc.
Adquirir una visión panorámica de la física actual.
Analizar, plantear y resolver problemas físicos sencillos con seguridad.
Actuar con responsabilidad social y ética y aplicando la deontología profesional.
Reconocer la dimensión ética del desarrollo científico y técnico.
Interpretar los eventos del mundo actual a partir de la diversidad física, económica, social y cultural.
Mantener un compromiso ético
Reconocer las implicaciones del conocimiento científico en el desarrollo de la perspectiva de género.

1.12.3. Objetivos de la asignatura

Esta asignatura de segundo curso, perteneciente al módulo de materias básicas, pretende proporcio-nar los/as estudiantes los fundamentos básicos del electromagnetismo, así como descubrir algunas de sus implicaciones en diferentes disciplinas científicas (bioelectricidad, interacciones molecula-res, geomagnetismo, etc.) y en ámbitos más tecnológicos (electrónica, telecomunicaciones,...).

1.13. Contenidos del programa

Ley de Coulomb. Ley de Gauss. Potencial eléctrico. Conductores. Corriente eléctrica y circuitos. Fuerza entre corrientes. Ley de Biot-Savart. Ley de Ampere. Ley de Faraday. Introducción a la Óptica.

I. Fuerzas i energías electrostáticas

a. Cargas eléctricas

b. Ley de Coulomb

II. Campo i potencial eléctrico

a. Concepto de campo.

b. Concepto de potencial.

c. Ley de Gauss

III. Sistemas y materiales con propiedades eléctricas.

a. Moléculas polares.

b. Dipolos.

c. Dieléctricos y aislantes.

d. Conductores.

IV. Cargas en movimiento. Campo magnético

a. Corrientes eléctricas.

b. Fuerzas entre corrientes. Ley de Biot-Savart

c. Ley de Ampere.

d. Fuerza de Lorenz.

V. Inducción magnética. Ley de inducción de Faraday

VI. Algunos ejemplos.

a. Centrales eléctricas: generación de electricidad.

b. Circuitos eléctricos: Resistencias, condensadores, bobinas.

c. Electricidad en las neuronas.

d. Magnetismo terrestre: la magnetosfera

VII. Leyes de Maxwell

a. Descripción de la completitud de la teoría

b. Ondas electromagnéticas. El espectro electromagnético

VIII. La luz como onda electromagnética.

a. Propagación.

b. Polarización.

c. Reflexión.

d. Refracción.

e. Absorción y difusión

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Se realizarán 4 sesiones de laboratorio. La asistencia será obligatoria.

1.14. Referencias de consulta

TEXTOS BÁSICOS

P.A. Tipler. Physics. Vol 2, Ed. Reverte. 2005

Sears, Zemansky, Young, Freedman.. Física Universitaria. Pearson-Addison Wesley, 2004.

Serway, Raymond A.. Física: para ciencias e ingenierías. Thomson, 2005.

2. Metodologías docentes y tiempo de trabajo del estudiante

2.1. Presencialidad

	#horas
Porcentaje de actividades presenciales (mínimo 33% del total)	60
Porcentaje de actividades no presenciales	87

2.2. Relación de actividades formativas

Actividades presenciales	Nº horas
Clases teóricas en aula	22
Clases prácticas en aula	17
Prácticas de laboratorio	12
Tutorías	6
Actividades de evaluación	3

2a. Actividades Formativas:

Clases teórico-prácticas magistrales orientadas a la adquisición de conocimientos teóricos.

Clases de problemas con participación activa de los alumnos.

Sesiones prácticas de laboratorio de asistencia obligatoria, orientadas a la adquisición de habilidades prácticas en el uso de instrumental básico y a la consolidación de conceptos relacionados con el programa de la asignatura.

2b. Metodologías Docentes:

Método expositivo: presentaciones orales por parte del profesor apoyadas, si fuera el caso, con material informático (PowerPoint, videos, etc.). Proporcionan la transmisión de conocimientos y activación de procesos cognitivos en el estudiante.

Aprendizaje basado en problemas: desarrollo de aprendizajes activos a través de la resolución de problemas, que enfrentan a los estudiantes a situaciones nuevas en las que tienen que buscar información y aplicar los nuevos conocimientos para la resolución de los problemas.

Aprendizaje orientado a proyectos: realización de proyectos en un tiempo determinado para resolver un problema o abordar una tarea mediante la planificación, diseño y realización de una serie de actividades, todo ello a partir del desarrollo y aplicación de aprendizajes adquiridos y del uso efectivo de recursos.

Aprendizaje cooperativo: fomenta el desarrollo del aprendizaje autónomo, mediante la colaboración entre compañeros.

3. Sistemas de evaluación y porcentaje en la calificación final

3.1. Convocatoria ordinaria

Los resultados del aprendizaje serán evaluados a lo largo del curso mediante diferentes métodos de evaluación, cuya contribución a la calificación final será la siguiente:

Examen final escrito

El 60% de la calificación final se obtendrá mediante una prueba escrita de conocimientos al final del curso, compuesta de problemas y/o cuestiones.

Controles periódicos

Los conocimientos, habilidades y competencias teórico-prácticas no específicas del laboratorio se evaluarán mediante pruebas de conocimiento (exámenes y/o entregas), repartidas a lo largo del curso. La nota obtenida por estos conceptos supondrá un 25% de la nota final.

Realización de prácticas de laboratorio

Se realizará una evaluación continua del laboratorio, atendiendo a la participación del alumno en las prácticas y a la realización de informes. Es obligatorio la asistencia al laboratorio y la entrega de guiones para aprobar la asignatura. La nota obtenida por este concepto representará un 15% de la nota final de la asignatura.

Asistencia y participación en prácticas en aula

Se incentiva la asistencia y participación de los estudiantes, pero éstas no contribuyen a la nota final de la asignatura.

Se considerará “No evaluado” solamente a quien no haya asistido a ninguna de las actividades obligatorias ni haya realizado ninguna de las actividades calificables.

3.1.1. Relación actividades de evaluación

Actividad de evaluación	%
Examen final	60
Evaluación continua	25
Prácticas experimentales	15

3.2. Convocatoria extraordinaria

Se realizará un examen escrito de tipología y durada parecida al realizado en la convocatoria ordinaria, que contará para el 60% de la nota final, ya que se conservará la nota de las pruebas de evaluación continuada (25%) y de las practicas experimentales (15%).

Se considerará “No evaluado” solamente a quien no haya asistido a ninguna de las actividades obligatorias ni haya realizado ninguna de las actividades calificables.

3.2.1. Relación actividades de evaluación

Actividad de evaluación	%
Examen final	60
Evaluación continua	25
Prácticas experimentales	15

4. Cronograma orientativo

Horas Presenciales	Horas no presenciales
I. Fuerzas y energías electrostáticas	Clases Teóricas	2	2.8
I. Fuerzas y energías electrostáticas	Clases Prácticas / Seminarios	2	2.8
II. Campo y potencial eléctrico	Clases Teóricas	3	4.2
II. Campo y potencial eléctrico	Clases Prácticas / Seminarios	2	2.8
III. Sistemas y materiales con propiedades eléctricas	Clases Teóricas	3	4.2
III. Sistemas y materiales con propiedades eléctricas	Clases Prácticas / Seminarios	2	2.8
IV. Cargas en movimiento. Campo magnético	Clases Teóricas	3	4.2
IV. Cargas en movimiento. Campo magnético	Clases Prácticas / Seminarios	2	2.8
V. Inducción magnética. Ley de inducción de Faraday	Clases Teóricas	3	4.2
V. Inducción magnética. Ley de inducción de Faraday	Clases Prácticas / Seminarios	2	2.8
VI. Algunas aplicaciones	Clases Teóricas	3	4.2
VI. Algunas aplicaciones	Clases Prácticas / Seminarios	3	4.2
VII. Leyes de Maxwell	Clases Teóricas	2	2.8
VII. Leyes de Maxwell	Clases Prácticas / Seminarios	1	1.4
VIII. La luz como onda electromagnética	Clases Teóricas	3	4.2
VIII. La luz como onda electromagnética	Clases Prácticas / Seminarios	3	4.2

*Este cronograma tiene carácter orientativo.