syllabus teoria electromagnetica y ondas 2016 1
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Este documento es de clasificación de seguridad controlada, para su uso debe solicitar autorización a la VIACI Asegúrese de estar utilizando la versión actualizada de este formato.
FORMATO DE SYLLABUS
CÓDIGO:
F-8-6-4
VERSIÓN:
0-06-10-2015
PROCEDIMIENTO RELACIONADO: DISEÑO DE CURSOS PÁGINAS:
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1. INFORMACIÓN GENERAL DEL CURSO
ESCUELA O UNIDAD: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería.
SIGLA: ECBTI
NIVEL: Profesional
CAMPO DE FORMACIÓN: Disciplinar común
CURSO: Teoría Electromagnética y Ondas CÓDIGO: 203058
TIPO DE CURSO: Teórico
N° DE CRÉDITOS: Tres (3) Créditos académicos N° DE SEMANAS: 16
CONOCIMIENTOS PREVIOS: Para el desarrollo del curso de Teoría Electromagnéticas y Ondas es necesario que el estudiante tenga claridad en el manejo de cálculo vectorial, tenga fundamentos en teoría de campos, electrostática y magnetostática. Así mismo es importante que reconozca el comportamiento de la corriente eléctrica en medios físicos, teniendo claridad de sus leyes y conceptos. Además de que cuente con conocimientos en cálculo diferencial, integral y ecuaciones diferenciales.
DIRECTOR DEL CURSO: Wilmer Hernán Gutiérrez Ramos
FECHA DE ELABORACIÓN: 1 de diciembre de 2015
DESCRIPCIÓN DEL CURSO: Este curso es de carácter teórico, forma parte del campo de formación disciplinar común básico para
ingeniería electrónica y telecomunicaciones y consta de tres (3) créditos. A su vez contiene tres unidades centradas en el
reconocimiento del comportamiento de las ondas en medios abiertos acotados y medios guiados.
La formación se centrará en el establecimiento de bases conceptuales y matemáticas que permitan abordar temas de
formación disciplinar específica como Antenas y microondas y a su vez conocer los principios básicos para el análisis de
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conductores.
Las unidades didácticas están distribuidas de la siguiente forma:
Unidad 1 - Electrodinámica y ondas: se presentan las bases conceptuales para la clasificación y caracterización de las ondas
electromagnéticas en diferentes medios.
Unidad 2 - Ondas en Medios abiertos acotados: se caracteriza el comportamiento de las ondas electromagnéticas en medios
abiertos acotados y se define su comportamiento al incidir en diferentes superficies.
Unidad 3 - Ondas electromagnéticas en medios guiados y radiación: se definen los parámetros eléctricos de las guías de
onda y líneas de transmisión.
2. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS
Propósitos:
- Generar apropiación en los estudiantes de las bases conceptuales y matemáticas que definen el comportamiento de las
ondas electromagnéticas, de tal forma que estén en capacidad de reconocer y analizar fenómenos físicos aplicados a la
caracterización y modelamiento de sistemas que trabajan con ondas en medios abiertos o guiados.
- Propiciar el desarrollo de habilidades en los estudiantes para la resolución de problemas que tengan que ver con teoría
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electromagnética, campos y ondas a través del reconocimiento de los elementos que forman parte de estas áreas y el
análisis de acuerdo a su naturaleza o la variable que se quiere determinar.
- Brindar herramientas a los estudiantes que faciliten el análisis y la resolución de problemas disciplinares en el manejo
de ondas en medios abiertos o guiados mediante el planteamiento de problemas, modelamiento y análisis de
resultados en software de simulación.
Competencias Generales del Curso:
- Reconoce el comportamiento de las ondas en diferentes medios de transmisión empleados en comunicaciones.
- Identifica el espectro electromagnético y sus bandas de referencia y su importancia a la hora de caracterizar una señal
electromagnética en un sistema de comunicación.
- Reconoce las características de transmisión de las ondas electromagnéticas (Potencia transmitida, pérdidas y
atenuación) y su importancia a la hora de modelar un sistema de comunicación bajo parámetros definidos, con el fin
de garantizar su eficiencia y evitar sobrecostos.
- Analiza el comportamiento de una onda al incidir en un plano normal buscando determinar las características de
radiación de la misma.
- Identifica los modos de propagación y polarización de ondas electromagnéticas de tal manera que se puede
identificar el más adecuado de acuerdo a la aplicación que se esté analizando.
- Caracteriza el comportamiento de una señal electromagnética al ser transmitida mediante una guía de onda.
- Identifica los parámetros eléctricos de una línea de transmisión buscando determinar su nivel de eficiencia en una
aplicación determinada.
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3. CONTENIDOS DEL CURSO
Esquema del contenido del curso:
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Nombre de
la unidad
Contenidos de Aprendizaje Referencias Bibliográficas Requeridas
Unidad 1:
Electrodinám
ica y ondas
Tangente de Pérdidas
1. Ondas electromagnéticas en
dieléctricos perfectos.
Velocidad de propagación.
Índice de refracción.
Constante de fase.
Longitud de onda.
2. Ondas electromagnéticas en
medios disipativos.
Velocidad de propagación.
Índice de refracción.
Tangente delta
NOVAMIRON. (s.f.). Tangente delta y Capacidad. Recuperado el 18
de Junio de 2014,(pp.[3]) de Sitio web de la empresa de
transformadores NOVAMIRON:
http://www.novamiron.com.ar/images/TangenteDelta.pdf Pág.
[2-3]
Ondas electromagnéticas. Conceptos básicos
Universidad de Córdoba. (s.f.). Ondas Electromagnéticas - Conceptos
Básicos. (pp. [10]-41). Recuperado el 26 de Marzo de 2013, de
Sito web del departamento de Ingeniería Eléctrica:
http://www.uco.es/organiza/departamentos/ing-
electrica/documentos/ONDAS_EM_CONCEPTOS_BASICOS.
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Nombre de
la unidad
Contenidos de Aprendizaje Referencias Bibliográficas Requeridas
Constante de fase.
Longitud de onda.
3. Ondas en buenos conductores.
Velocidad de propagación.
Índice de refracción.
Constante de fase.
Longitud de onda.
Efecto piel y resistencia AC.
4. Ondas en buenos Aislantes.
Velocidad de propagación.
La onda plana uniforme
Hayt, W. H., & Buck, J. A. (2006). Teoría electromagnética (7a. ed.)
[pp. 396 - 433]. España: McGraw-Hill España. Disponible en
http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2068/lib/unadsp/reader.acti
on?ppg=419&docID=10515125&tm=1448223640821
Ondas Electromagnéticas
Costa, Q. J., & López, A. F. (2012). Interacción electromagnética:
teoría clásica [pp. 305 - 334]. España: Editorial Reverté.
Disponible en
http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2068/lib/unadsp/reader.acti
on?ppg=333&docID=11073009&tm=1447987817447
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Contenidos de Aprendizaje Referencias Bibliográficas Requeridas
Índice de refracción.
Constante de fase.
Longitud de onda.
5. Propagación en medios abiertos.
Espectro electromagnético y
bandas de referencia
Potencia eléctrica transmitida
mediante ondas
electromagnéticas.
Vector de Poynting y potencia de
las ondas.
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Contenidos de Aprendizaje Referencias Bibliográficas Requeridas
Pérdidas por propagación.
Atenuación.
Unidad 2:
Ondas en
Medios
abiertos
acotados
1. Modos de propagación de ondas
electromagnéticas.
Propagación a través de una pared
infinita.
Propagación de ondas planas en
direcciones generales.
Propagación de ondas en medios
dispersivos
2. Modos de polarización.
Polarización lineal, circular,
Propagación de Ondas Electromagnéticas
Universidad de las Americas Puebla. (s.f.). Propagación de Ondas
Electromagnéticas. Obtenido de Sitio web de la Universidad de
las Americas Puebla:
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/vila_b_ca
/capitulo1.pdf
Reflexión de Ondas planas y radiación
Hayt, W. H., & Buck, J. A. (2006). Teoría electromagnética (7a. ed.)
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Contenidos de Aprendizaje Referencias Bibliográficas Requeridas
elíptica.
Modos de polarización TE, TM Y
TEM.
Coeficientes de Fresnel.
3. Incidencia en un plano normal.
Coeficientes de Fresnel de
Reflexión y transmisión,
Potencia incidente y reflejada.
Reflexión total y ondas
estacionarias.
Reflexión parcial.
[pp. 434 - 479]. España: McGraw-Hill España. Disponible en
http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2068/lib/unadsp/reader.acti
on?ppg=457&docID=10515125&tm=1448223705781
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Contenidos de Aprendizaje Referencias Bibliográficas Requeridas
Relación de ondas estacionarias
ROE.
Reflectancia y transmitancia.
Unidad 3:
Ondas
electromagné
ticas en
medios
guiados y
radiación
1. Guías de ondas
Campos en líneas de transmisión y
constantes fundamentales.
Funcionamiento de una guía de
onda básica.
Análisis de ondas planas en guías
de ondas de placas paralelas.
Guías de ondas rectangulares.
Ondas Guiadas y Radiación
Hayt, W. H., & Buck, J. A. (2006). Teoría electromagnética (7a. ed.)
[pp. 480 - 541]. España: McGraw-Hill España. Disponible en
http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2068/lib/unadsp/reader.acti
on?ppg=503&docID=10515125&tm=1448223741791
Líneas de transmisión
Hayt, W. H., & Buck, J. A. (2006). Teoría electromagnética (7a. ed.)
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Nombre de
la unidad
Contenidos de Aprendizaje Referencias Bibliográficas Requeridas
Modos de propagación.
Guías de ondas circulares
Fibra óptica.
2. Parámetros eléctricos de líneas
de transmisión.
Impedancia de entrada en líneas
de transmisión acotadas.
Acoples y propagación.
Modelos de líneas de transmisión.
Parámetros concentrados y
distribuidos.
[pp. 331 - 395]. España: McGraw-Hill España. Disponible en
http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2068/lib/unadsp/reader.acti
on?ppg=354&docID=10515125&tm=1448223782909
Parámetros de las líneas de transmisión – El cálculo de líneas de
transmisión
Nasar, S. A. (2011). Sistemas eléctricos de potencia [pp. 20 – 51].
México: McGraw-Hill Interamericana. Disponible en
http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2068/lib/unadsp/reader.acti
on?ppg=29&docID=10485798&tm=1445816354487.
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la unidad
Contenidos de Aprendizaje Referencias Bibliográficas Requeridas
Máximos y mínimos de voltaje.
Potencia y pérdidas en las líneas
de transmisión.
Transformador de impedancias.
Carta de Smith.
Parámetros de transmisión.
Referencias Bibliográficas complementarias Paz Parra, Alejandro. Electromagnetismo para ingeniería electrónica.
Campos y Ondas. Pontifica Universidad Javeriana. 2013.
Hayt, William H. Buck, John A. Teoría Electromagnética.
McGrawHill. 2006
Neri Vela, R. (1999). Líneas de transmisión. México: McGRAW-
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Nombre de
la unidad
Contenidos de Aprendizaje Referencias Bibliográficas Requeridas
HILL.
Sadiku, M. (2007). Elementos de electromagnetismo. México:
Alfaomega.
K. Cheng, D. (1998). Fundamentos de electromagnetismo para
ingeniería. Mexico: Pearson.
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4. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad Contenido de
Aprendizaje Competencia
Indicadores de
desempeño
Estrategia de
Aprendizaje
N°
de
Sem
s
Evaluación
Propósito Criterios
de
evaluación
Ponderació
n
Unidad 1:
Electrodinámic
a y ondas
-Tangente de
Pérdidas
-Ondas
electromagnética
s en dieléctricos
perfectos.
-Ondas
electromagnética
s en medios
disipativos.
-Ondas en
-Reconoce el
comportamiento
de las ondas en
diferentes
medios de
transmisión
empleados en
comunicaciones.
-Identifica el
-Identifica cada
medio de
acuerdo a la
tangente de
pérdidas.
-Determina los
parámetros de
una onda de
acuerdo al medio
Actividad de
tipo
Individual: El
estudiante debe
realizar el
reconocimiento
general del
curso, iniciando
con una
aproximación al
4 -Lograr que el
estudiante
identifique cada
uno de los
elementos del
curso y genere
apropiación por
las temáticas del
mismo.
-Reconoce
los
parámetros
de las
ondas en
diferentes
medios de
propagació
n.
5%
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buenos
conductores.
-Ondas en
buenos
Aislantes.
-Propagación en
medios abiertos.
espectro
electromagnétic
o y sus bandas
de referencia y
su importancia a
la hora de
caracterizar una
señal
electromagnétic
a en un sistema
de
comunicación.
-Reconoce las
características
de transmisión
de transmisión.
-Identifica el
espectro
electromagnético
y su relación con
los parámetros
de una onda.
-Emplea los
principios de la
teoría
electromagnética
para determinar
la potencia de
transmisión y
concepto de
Tangente de
pérdidas y su
aplicación para
caracterizar un
medio, además
deberá
identificar que
otros
parámetros
permiten su
caracterización.
Aprendizaje
basado en
problemas:
-Determinar la
capacidad del
estudiante para
apropiarse de los
conceptos de los
parámetros de las
ondas basado en
su conocimiento
de
electromagnetism
o.
-Establecer el
nivel de
comprensión de
la aplicación de
-Determina
la potencia
de las
ondas y las
pérdidas
por
propagació
n.
20%
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de las ondas
electromagnétic
as (Potencia
transmitida,
pérdidas y
atenuación) y su
importancia a la
hora de modelar
un sistema de
comunicación
bajo parámetros
definidos, con el
fin de garantizar
su eficiencia y
evitar
sobrecostos.
pérdidas de una
onda
electromagnética
.
Haciendo uso de
esta estrategia
didáctica se
presentará a los
estudiantes una
serie de
problemas con
el objetivo de
que a través del
aprendizaje
autónomo y en
equipos de
forma
colaborativa,
realicen
razonamientos
los parámetros de
las ondas a la
solución de
problemas que
impliquen el uso
de los mismos.
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críticos que son
claves a la hora
de resolver los
cuestionamiento
s.
Para Cada una
de las unidades
se desarrollará
una Fase de
carácter
individual y una
Fase grupal.
En la fase
individual se
buscará que el
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estudiante tenga
claridad de los
conceptos y en
la fase grupal
deberá resolver
los problemas
planteados de
acuerdo a estos:
Fase I
individual: En
esta fase el
estudiante
deberá
reconocer cada
uno de los
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parámetros de
las ondas en
diferentes
medios, así
como identificar
la aplicación del
vector de
Poynting para
determinar la
potencia en una
onda.
Fase I grupal:
Partiendo de los
elementos
cognitivos
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adquiridos en la
fase individual,
de forma
colectiva se
deberán resolver
una serie de
ejercicios que
permiten la
apropiación de
dichos
conceptos.
Unidad 2:
Ondas en
Medios abiertos
acotados
-Modos de
propagación de
ondas
electromagnética
s.
-Analiza el
comportamiento
de una onda al
incidir en un
-Identifica los
modos de
propagación de
las ondas
Aprendizaje
basado en
problemas:
4 -Establecer el
nivel de
apropiación de
los conceptos de
-Identifica
los modos
de
propagació
20%
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-Modos de
polarización.
-Incidencia en
un plano
normal.
plano normal
buscando
determinar las
características
de radiación de
la misma.
-Identifica los
modos de
propagación y
polarización de
ondas
electromagnétic
as de tal manera
que se puede
identificar el
electromagnética
s.
-Identifica el
comportamiento
de las ondas
electromagnética
s en diferentes
medios.
-Reconoce los
modos de
polarización de
las ondas.
-Calcula la
Fase II
individual: En
esta fase el
estudiante se
apropiará de los
conceptos de
propagación,
reflexión,
polarización y
coeficientes de
Fresnel.
Fase II Grupal:
En esta fase se
resolverán
problemas sobre
propagación,
polarización y
reflexión de
ondas
electromagnéticas
.
-Determinar la
capacidad de
aplicación de los
conceptos a la
resolución de
problemas y
análisis de
resultados
obtenidos
n de las
ondas EM.
-Reconoce
los modos
de
polarizació
n de las
ondas EM.
-Identifica
los
parámetros
de las
ondas al
incidir en
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más adecuado
de acuerdo a la
aplicación que
se esté
analizando.
impedancia y
parámetros de
incidencia de las
ondas a partir de
las leyes y
principios de la
teoría
electromagnética
.
propagación,
reflexión y
polarización.
mediante
simulaciones.
diferentes
superficies.
Unidad 3:
Ondas
electromagnétic
as en medios
guiados y
radiación
-Guías de ondas
-Parámetros
eléctricos de
líneas de
transmisión.
-Caracteriza el
comportamiento
de una señal
electromagnétic
a al ser
transmitida
-Reconoce los
diferentes tipos
de guías de
onda.
-Identifica los
Aprendizaje
basado en
problemas:
Fase III
individual: El
4 -Establecer el
nivel de
apropiación de
los conceptos de
guías de Onda,
líneas de
-Identifica
los tipos de
guías de
ondas y los
parámetros
de las
20%
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mediante una
guía de onda.
-Identifica los
parámetros
eléctricos de
una línea de
transmisión
buscando
determinar su
nivel de
eficiencia en
una aplicación
determinada.
modos de
propagación de
ondas a través de
una guía de
onda.
-Calcula los
parámetros de
una onda al
transmitirse a
través de una
guía de onda.
-Identifica los
tipos de líneas de
transmisión.
estudiantes
generará
apropiación de
los conceptos de
guía de Ondas y
líneas de
transmisión, así
como de los
parámetros
eléctricos de las
mismas.
Fase III
grupal: En esta
fase se
resolverán
transmisión y sus
parámetros
eléctricos.
-Determinar la
capacidad de
aplicación de esos
conceptos a la
solución de
problemas.
mismas.
-Reconoce
los
parámetros
eléctricos
de una
línea de
transmisión
.
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FORMATO DE SYLLABUS
CÓDIGO:
F-8-6-4
VERSIÓN:
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PROCEDIMIENTO RELACIONADO: DISEÑO DE CURSOS PÁGINAS:
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-Realiza el
modelamiento de
una línea de
transmisión.
-Calcula la
impedancia de
entrada de una
línea de
transmisión bajo
diferentes
condiciones.
-Determina los
valores máximos
problemas de
guías de ondas y
líneas de
transmisión de
acuerdo al
conocimiento
adquirido en la
fase individual.
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y mínimos de
voltaje en una
línea de
transmisión.
-Halla las
pérdidas en una
línea de
transmisión.
-Emplea la carta
de Smith para
determinar los
parámetros
básicos de una
línea de
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transmisión.
La totalidad de
las unidades del
curso
La totalidad de
los contenidos
del curso.
-Aplica los
conocimientos
adquiridos en
cada una de las
unidades
haciendo uso de
software de
simulación.
-Diseña gráficas
en Excel que
permiten
caracterizar el
comportamiento
de las ondas en
medios abiertos
y acotados.
-Emplea
simuladores en
la determinación
de los
parámetros
Se desarrollará
una guía
práctica donde
el estudiante
debe graficar los
resultados de los
planteamientos
en Excel e
interpretarlos.
Se desarrollará
un trabajo
práctico donde
el estudiante
4 -Determinar el
nivel de
apropiación de
los conceptos
vistos en las
unidades del
curso y la
capacidad para
solucionar
problemas de
aplicación de los
mismos.
-Emplea
software de
simulación
en la
solución de
problemas
relacionado
s con las
temáticas
del curso.
10%
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eléctricos de las
ondas en medios
guiados.
debe graficar los
parámetros de
las líneas de
transmisión para
concluir acerca
de la naturaleza
de su
comportamiento
.
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5. ESTRUCTURA DE EVALUACIÓN DEL CURSO
Tipo de evaluación Ponderación Puntaje Máximo
Autoevaluación Formativa
Coevaluación Formativa
Heteroevaluación
Actividad de reconocimiento 25(5%)
Reconocimiento del curso (25).
Actividades Unidad I
100 (20%) -Trabajo Individual (40).
-Trabajo Grupal (60).
Actividades Unidad II
100(20%) -Trabajo Individual (40).
-Trabajo Grupal (60).
Actividades Unidad III 100(20%)
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-Trabajo Individual (40).
-Trabajo Grupal (60).
-Componente práctico (simulaciones)(50) 50(10%)
Prueba final 125 (25%)
Total 500