2010_11
Guia docent 
Escola Tècnica Superior d'Enginyeria
A A A 
català 
Grau d'Enginyeria Electrònica Industrial i Automàtica (2010)
 Assignatures
  FÍSICA II
   Continguts
Tema Subtema
1. CAMP ELÈCTRIC (8h)
 1.1. LLEI DE COULOMB I CAMP ELÈCTRIC. (1,5 h)
1.1.1. Força elèctrica entre dues càrregues puntuals.
1.1.2. Camp elèctric generat per una distribució de 'n' càrregues puntuals.
1.1.3. El dipol elèctric.
1.1.4. Línies de camp elèctric i propietats.

1.2. ENERGIA POTENCIAL ELECTRICA I POTENCIAL ELÈCTRIC. (1 h)
1.2.1. Increment d'energia i diferència de potencial elèctric entre dos punts
1.2.2. Origen de potencial. Potencial elèctric d'un punt.
1.2.3. Relació entre el camp i el potencial elèctric.
1.2.4. Línies equipotencials i la seva relació amb les línies de camp.
1.2.5. Càlcul del potencial elèctric per una distribució de 'n' càrregues puntuals

1.3. CAMPS I POTENCIAL PRODUÏTS PER DISTRIBUCIONS CONTÍNUES DE CÀRREGA (1 h)
1.3.1. Concepte de densitat de càrrega elèctrica.
1.3.2. Camp i potencial elèctrics generats per una distribució contínua de càrrega aplicant la Llei de Coulomb.

1.4. EL TEOREMA DE GAUSS DE L'ELECTROSTÀTICA. (2 h)
1.4.1. Enunciat del Teorema de Gauss.
1.4.2. Càlcul de camps elèctrics de distribucions contínues de càrrega amb simetria plana, esfèrica i cilíndrica usant el Teorema de Gauss.
1.4.3. Teorema de Gauss com a conseqüència de la Llei de Coulomb.
1.4.4. Càlcul de potencials elèctrics per a certes distribucions simètriques de càrrega.

1.5. CONDUCTORS ELÈCTRICS. (1 h)
1.5.1. Concepte de conductor elèctric i de portadors de corrent.
1.5.2. Camps elèctrics i línies de camp en un conductor.
1.5.3. Potencials i superfícies equipotencials en un conductor.
1.5.4. Concepte de capacitat elèctrica.

1.6. EL CONDENSADOR PLA (1,5)
1.6.1. Idea del condensador i concepte de capacitat d'un condensador.
1.6.2. Materials dielèctrics en un condensador.
1.6.3. Concepte de permitivitat dielèctrica i de camp de desplaçament elèctric.
1.6.4. Associació de condensadors sèrie i paral·lel.
1.6.5. Energia electrostàtica emmagatzemada en un condensador.
2. CORRENT ELÈCTRIC (3h)
 2.1. CONCEPTE DE CORRENT ELÈCTRIC (1 h)
2.1.1. Naturalesa del corrent elèctric com a flux de càrregues en moviment ordenat.
2.1.2. Concepte de densitat de corrent elèctric i d'intensitat de corrent elèctric.
2.1.3. Moviment tèrmic dels portadors i velocitats de deriva.
2.1.4. Càlcul de la densitat de corrent d'arrossegament a partir de la velocitat de deriva.
2.1.5. Camp elèctric com a causa de la velocitat de deriva.
2.1.6. Concepte de mobilitat de corrent.
2.1.7. Llei d'Ohm local i límits.
2.1.8. Llei d'Ohm global i concepte de resistència elèctrica.

2.2. ASPECTES ENERGÈTICS DELS CORRENTS ELÈCTRICS (1 h)
2.2.1. Pèrdues d'energia potencial al llarg d'un corrent. Concepte de resistor.
2.2.2. Concepte de potencial o tensió al llarg d'un corrent.
2.2.3. Concepte de potència elèctrica. Efecte Joule.
2.2.4. Generadors elèctrics de tensió i de corrent.
2.2.5. Establiment de circuits tancats d'una sola malla amb resistors i generadors de tensió.
2.2.6. Balanç de potencials i balanç de potències en un circuit d'una malla.
2.2.7. Establiment de nodes elèctrics amb resistors i generadors de corrent.
2.2.8. Balanç de corrent i de potències en un node.

2.3. ASSOCIACIÓ DE RESISTORS. (0,5 h)

2.4. SENYALS VARIABLES: SINUSOÏDAL, TRIANGULAR I QUADRAT.(0,25 h)

2.5. RELACIÓ ENTRE CORRENT I TENSIÓ EN UN CONDENSADOR EN RÈGIM VARIABLE. (0,25 h)
3. CAMP MAGNÈTIC ESTÀTIC (9 h) 3.1. INTRODUCCIÓ AL CONCEPTE DE CAMP I FORÇA MAGNÈTIQUES. (0,5 h)
3.1.1. Camp magnètic com a camp generat per a càrregues en moviment o per corrents, i que afecta a les càrregues en moviment o als corrents.

3.2. ACCIÓ D'UN CAMP MAGNÈTIC (1,5 h)
3.2.1. Força d'un camp magnètic sobre una càrrega en moviment.
3.2.2. Força d'un camp magnètic sobre un element de corrent.
3.2.3. Força d'un camp magnètic sobre una espira i concepte de moment magnètic.
3.2.4. Funcionament bàsic d'un motor elèctric.

3.3. FONTS DEL CAMP MAGNÈTIC (1,5 h)
3.3.1. Camp magnètic generat per una càrrega en moviment.
3.3.2. Camp magnètic generat per un element de corrent. Llei de Biot i Savart.

3.4. CALCULS DE CAMPS MAGNETICS GENERATS PER CERTES DISTRIBUCIONS DE CORRENT. (2 h)
3.4.1. Camp produït per un fil rectilini indefinit.
3.4.2. Línies de camp magnètic i propietats.
3.4.3. Força magnètica entre dos fils rectilinis i definició de la unitat Ampère.
3.4.4. Camp produït per una espira rectangular. Relació amb el moment magnètic.
3.4.5. Aproximació al càlcul del camp produït per una espira circular.

3.5. LLEI D'AMPÈRE DEL MAGNETISME. (2 h)
3.5.1. Enunciat de la Llei d'Ampère
3.5.2. Càlcul del camp elèctric generat per certes distribucions de corrent usant la Llei d'Ampère.
3.5.3. Relació entre la Llei d'Ampère i la Llei de Biot i Savart.
3.5.4. Aproximació al càlcul del camp magnètic generat per una bobina.

3.6. MAGNETISME A LA MATÈRIA (1,5 h)
3.6.1. Magnetització d'un material.
3.6.2. Concepte de camp de magnetització.
3.6.3. Concepte de permeabilitat i susceptibilitat magnètica.
3.6.4. Concepte de camp d'excitació magnètica.
3.6.5. Tipus de materials magnètics.
3.6.6. Nuclis magnètics en bobines.
3.6.7. Fenòmens d'histèresi i de saturació magnètica.
3.6.8. Pèrdues en una bobina.
4. FENÒMENS D'INDUCCIÓ ELECTROMAGNÈTICA (5 h) 4.1. CONCEPTE DE FLUX MAGNÈTIC I UNITATS ASSOCIADES (0,25 h)

4.2. FORÇA ELECTROMOTRIU INDUÏDA I LLEI DE FARADAY-LENZ. (0,75 h)

4.3. INDUCCIÓ EN UNA BOBINA. (1 h)
4.3.1. Càlcul aproximat del flux d'una bobina a partir del corrent.
4.3.2. Concepte d'autoinducció d'una bobina i unitats.
4.3.3. Força electromotriu auto induïda en una bobina en funció del seu corrent variable.

4.4. INDUCCIÓ MÚTUA ENTRE CIRCUITS. (0,5 h)
4.4.1. Conceptes bàsics de transformadors.

4.5. CONCEPTES BÀSICS D'UN ALTERNADOR. (0,5 h)

4.6. LA FORMULACIÓ GLOBAL DE L'ELECTOMAGNETISME.EQUACIONS DE MAXWELL. (2 h)
4.6.1. Les equacions de Maxwell en forma integral com a resum de la teoria electromagnètica que ja s'ha vist.
4.6.2. Nou fenomen del camp elèctric variable que indueix un camp magnètic.
4.6.3. La llei de continuïtat com a resum de la conservació de la càrrega.
4.6.4. Enunciat de les equacions de Maxwell en forma diferencial.
4.6.5. Distinció molt bàsica entre els efectes estàtics i els efectes dinàmics de l'electromagnetisme.
4.6.6. Visió molt bàsica de la solució de les equacions de Maxwell en forma d'ones electromagnètiques. Càlcul de la velocitat de la llum.
5. ÒPTICA (5 h) 5.1. LA LLUM COM A ONA. (1 h)
5.1.1. La llum o radiació com a ona plana i la seva propagació en un medi material.
5.1.2. Conceptes de freqüència, vector d'ona, longitud d'ona i índex de refracció.
5.1.3. L'espectre electromagnètic i utilitat de cada banda.

5.2. FENÒMENS DE PROPAGACIÓ DE LA LLUM COM A ONA. (2 h)
5.2.1. Reflexió i refracció de la llum.
5.2.2. Reflexió total.
5.2.3. Fenòmens d'interferència i de difracció. Principi de Huygens.
5.2.4. Difracció a través d'una obertura circular (només resultats)
5.2.5. Difracció en xarxes (només idees finals).

5.3. L'APROXIMACIÓ DEL RAIG I LA ÒPTICA GEOMÈTRICA. (1,75 h)
5.3.1. Lleis de funcionament de les lents i dels miralls.
5.3.2. Instruments òptics.
5.3.3. Límit de resolució dels instruments òptics a causa de la difracció.

5.4. TEORIA CORPUSCULAR DE LA LLUM. IDEA DEL FOTÓ. (0,25 h)