Física (plan 2002) 2012-2

Cuarto Semestre, Laboratorio de Electromagnetismo

Laboratorio	Antonio Alfonso Rodríguez Rosales	ma ju	15 a 18	Laboratorio de Electromagnetismo I
Ayud. Lab.	Ezequiel Ordoñez Flores	ma ju	15 a 18	Laboratorio de Electromagnetismo I

Laboratorio de ElectromagnetismoResumenEl curso está diseñado para trabajar con grupos de hasta 3 alumnos por mesa de trabajo, el esquema de evaluación está basado en la redacción de informes individuales.

1. Objetivos: Se contempla un curso integrado de electromagnetismo, el cual cubre lo siguiente:

a) Que los estudiantes tengan la oportunidad de desarrollar sus habilidades científicas en la comprensión de los fenómenos físicos del electromagnetismo, utilizando el método experimental.

b) Redacción de reportes basados en la estructura de los artículos de divulgación científica.

c) Preparación de seminarios, equivalentes a los que se realizan en diferentes foros de divulgación (Congresos, Seminarios, Coloquios).

Lo anterior es con el fin de que el estudiante se desempeñe en forma similar a lo que en el futuro serán las condiciones reales del trabajo académico y científicos.

2. Esquema de evaluación:

2.1. La acreditación contemplara la realización de diez prácticas, cuya calificación estará basada en los reportes por práctica experimental (80%) los cuales tendrán una estructura general sustentada conforme a la elaboración de artículos de divulgación, esto es:

Evaluación de Reportes

Bitácora: Cuaderno o bloc de notas, donde se detallan los pormenores del experimento (tema, fecha, hora, material utilizado, diagramas, datos experimentales, etc.), el mismo se revisará durante las prácticas.

Presentación: Titulo, entidad académica, autor(es), fecha (3 puntos).

Resumen y Abstract (en inglés): Breve, que contenga el resultado obtenido con base al(los) objetivo(s) solicitados (6 puntos).

Introducción/objetivos/análisis teórico.: Esta sección deberá contener los fundamentos que sustenten el experimento; Introducción (10 puntos), Objetivos (3 puntos) y Análisis teórico (15 puntos).

Desarrollo experimental: Parte central del trabajo, en la que se describe el material

Utilizado, la descripción del instrumento utilizado, el detallado del montaje de los mismos (diagramas de conexión, dibujo, fotos) (25 puntos).

Resultados obtenidos: Tabla de datos obtenidos, relaciones matemáticas, gráficas, análisis de errores (25 puntos).

Conclusiones: Con base a los resultados obtenidos, que información proporciona el experimento, que perspectivas se abren para realizar otro tipo de experimentos basados en éste o la conveniencia de modificar el experimento para mejorar el mismo, etc. (8 puntos).

Referencias bibliográficas: Bibliografía utilizada en las diferentes prácticas experimentales [1, 2, 3, 4, 5, 6] (Libros, artículos, etc.); es muy importante la ubicación de la referencia en el cuerpo del documento (5 puntos).En las Figuras 1, 2 y 3, se muestra la estructura de un articulo, el cual deberá de utilizarse a manera de ejemplo, de como se deberá de entregar en cada uno de los diferentes reportes.

2.2. Participación activa en el equipo de trabajo (asistencias) y entrega a tiempo de los reportes (20 %) (Una semana después de concluida la práctica).

2.3 Presentación de un Tema libre: Al final del curso se realizara un mini-congreso, donde se tendrá la oportunidad de participar con un tema de interés en el que se aplique el electromagnetismo. (Máximo de 5-10 minutos por exposición y de 5 minutos para preguntas y respuestas). En esta etapa se simulará un ambiente similar al que los profesores-investigadores presentan y sustentan sus trabajos en foros nacionales e internacionales, lo anterior es con el fin de que el alumno se familiarice con la cotidianidad de este tipo de eventos y sea partícipe de los mismos. La entrega del trabajo se deberá de hacer con al menos 1 semana antes de la presentación; para ésta última se deberá realizar con acetatos o para proyectarse con la computadora (se recomienda un promedio de cuatro o cinco láminas/diapositivas)

3. Temario del curso

El temario está basado en el contenido del curso de teoría electromagnética. Con una semana de anticipación a la presentación del tema en clase, se entrega la guía relacionada con la práctica experimental, para que se discutan los elementos teórico-experimentales, resaltando los puntos críticos para la realización del experimento, en la misma se introducen los conceptos básicos inherentes a la misma. El objetivo es que en la siguiente sesión, los alumnos cuenten con los elementos necesarios y concilien como equipo de trabajo para: a) elaborar el diagrama experimental con una relación del equipo y material de laboratorio a utilizar, b) la estrategia en el montaje del arreglo experimental y c) la elaboración de las tablas de captura de datos de captura en la que se definan los rangos y frecuencia de los mismos, para su posterior análisis estadístico.

• Introducción al laboratorio de electromagnetismo-Manejo de datos y errores experimentales: Se revisara el Método experimental y el manejo estadístico de datos y errores experimentales (2 sesiones).
• Introducción al laboratorio de electromagnetismo-Comprensión general de fenómenos electromagnéticos: Familiarizarse con el material y equipo del laboratorio, así como de la comprensión generalizada de fenómenos electromagnéticos (1 sesión).
• Electrostática: Generación, detección y reconocimiento de cargas (2 sesiones).
• Electrostática: Generador Van de Graaff y Péndulo electrostático (1 sesiones).
• Campo eléctrico: Densidad de carga eléctrica, Relación de carga y voltaje (2 sesiones).
• Instrumentos y su uso en electromagnetismo: Multímetro, Osciloscopio, Generador de señales, Pila de Volta, Circuito sencillo, Relación entre voltaje y corriente. (1 sesión).
• Circuitos de corriente: Resistencia de materiales (forma geométrica y temperatura), mediciones en serie y paralelo (2 sesiones).
• Redes Eléctricas: Leyes de Kirchhoff (2 sesiones).
• Campo magnético: Mediciones de campo magnético por corriente, imanes y de la tierra (2 sesiones).
• Inducción Electromagnética: Medición de la inducción magnética de Faraday, jaula de Faraday, construcción de un dínamo de Faraday (3 sesiones).
• Circuitos de corriente alterna: Circuitos eléctricos RL y RC (2 sesiones).

Práctica final: La misma tiene como finalidad que el estudiante aplique sus habilidades de investigación y creatividad al plantear y desarrollar por si mismo un experimento basado en cualesquiera de los siguientes experimentos o proponer uno.

• Motor eléctrico: Principio y construcción (2-3 sesión).
• Fotómetro: Principio y construcción utilizando a) fotorresistencia, b) fotocelda,
• c) fotodiodo y c) fototransistor (2-3 sesión).
• Cañón de Gauss (2-3 sesiones): Principio y construcción.
• Experimento de Thomson (2-3 sesiones) Determinar la relación e/m.
• Efecto Hall (2-3 sesiones) Principio de medición experimental del campo magnético.
• Termómetro: Principio y construcción utilizando a) alambre de cobre, b) resistor
• de película de carbón o c) termopar (2-3 sesión).
• Figuras de Lissajus: Análisis y generación (2-3 sesión)
• Circuitos de corriente alterna RLC: Análisis y aplicación (2-3 sesiones).
• Microondas: Principio y aplicación de las Microondas (2-3 sesión).
• Comunicación: Principio y aplicación del electromagnetismos a un sistema de telefonía básico (2-3 sesión).
• Energía alternas: Basado en los principios experimentales realizados en el laboratorio; proponer un experimento que muestre la generación de electricidad por medio solar, mecánica, electroquímica, etc.
• Determinación electromagnética de la luz: Basado en la naturaleza ondulatoria
• e intensidad de la luz, determinar su propiedad electromagnética utilizando las ecuaciones de Fresnel. (2-3 sesiones).

Referencias[1] Brophy, J.J., Electrónica fundamental para científicos, Ed. Reverté, S.S. México, 1990.[2] Physical Science Study Committee (PSSC). Guía del Laboratorio de Física. Revert´e, 1972.[3] D. C. Baird. An Introduction to Measurement Theory and Experiment Design. Prentice Hall,New Jersey, 1962.[4] G. L. Squire.Física Práctica. Mc Graw Hill, 1972.[5] Herbert P. Neff, Introductory Electromagnetics, John Wiley and Sons, 1991.[6] Comite para la enseñanza de la Física, Física (IV Electromagnetismo y Estructura de la Materia, Ed. Norma-Cali-Colombia, 1977.[7] R. Rangel M.Fernández and M. Yamada. Generación de segundo armónico en ADP, con unláser de pigmento, sintonizado en el rango de 285 nm a 300 nm. Revista Mexicana de Física,37(2):309–320, 1991.