| Física II | Código: 81.517 : 6 |
En esta asignatura estudiaremos los fundamentos físicos de las ondas. Se tratarán las ondas desde varios puntos de vista, a pesar de que el grueso principal de la asigantura se dedicará a las ondas electromagnéticas. El enfoque va de lo más general a lo más particular, la propagación de una onda electromagnética en una línea de transmisión o la generación de ondas por un dipolo.
Dado que cualquier señal propagándose es una onda electromagnética, esta asignatura permite entender los fundamentos de todas las asignaturas en las que existe alguna señal. Y no debe olvidarse que la luz o el sonido son también señales que se propagan.
A nivel más concreto, la asignatura muestra los fundamentos físicos de asignaturas como: "Antenas" y "Redes de fibra óptica", en la rama de Sistemas de telecomunicación; "Redes inalámbricas y móviles", en la rama de Telemática ; y "Procesamiento de imagen", "Acústica" y "Redes inalámbricas y móviles", en la rama de Sistemas audiovisuales.
Por tanto, se trata de una asignatura fundamental para entender los fundamentos de la telecomunicación, sea cual sea la rama escogida.
Finalmente, hay que tener en cuenta que los conceptos explicados en esta asignatura forman parte del bagaje cultural que se espera de cualquier persona titulada en ingeniería de telecomunicación, independientemente de la rama que haya estudiado, por lo cual, constituye una asignatura fundamental para su vida profesional.
Esta asignatura es útil para todos aquellos entornos de trabajo con un elevado componente de investigación en qué haya que afrontar nuevos retos y una formación constante. También es útil en aquellas profesiones relacionadas con la imagen y el sonido, o la transmisión de señales.
Los conocimientos previos que hay que tener son:
· Vectores
· Resolución de sistemas de ecuaciones
· Números complejos
· Funciones de una variable
· Continuidad
· Derivación
· Ecuaciones diferenciales ordinarias
· Integración
· Transformada de Fourier
· Movimiento Armónico Simple
· Dinámica
· Electrostática
· Magnetostàtica
· Ley de inducción de Faraday
· Ondas Electromagnéticas
Estos conocimientos se imparten a las asignaturas "Matemáticas I", "Matemáticas II", "Física I" y "Señales y Sistemas I".
Se recomienda matricularse de "Fisica II " solamente en caso de que se hayan superado "Matemáticas I", "Matemáticas II" y "Física I".
La competencia general del grado en que se enmarca la asignatura es:
· 22. Capacidad para comprender los mecanismos de propagación y transmisión de ondas electromagnéticas y acústicas, y sus correspondientes dispositivos emisores y receptores.
Las competencias específicas de la asignatura son:
· Comprender qué son las ondas y qué tipos de ondas hay para interiorizar los fenómenos relacionados con ellas
· Saber los fundamentos de acústica para saber diseñar espacios y entornos para capturar y trabajar con sonido.
· Saber los fundamentos de óptica para comprender los dispositivos de procesamiento de imágenes en el momento de la captación de éstas.
· Interiorizar que el electromagnetismo es una interacción fundamental de la naturaleza para ser consciente de su presencia en nuestro entorno y ser capaz de tenerlo en cuenta.
· Comprender las leyes fundamentales de la electrostática y la magnetostática tanto en el vacío como en presencia de materia para ser capaz de comprender los efectos subyacentes a la electrónica, la transmisión de información por medios telemáticos, etc.
· Comprender los fundamentos de la inducción electromagnética para poder prevenir y/o aplicar las interacciones relacionadas con la propagación electromagnética.
· Aprender qué es una onda electromagnética para poder comprender cómo se propaga por un medio y cómo le afectan las separaciones de medios.
· Saber trabajar las expresiones fundamentales de la teoría electromagnética con una base matemática vectorial para ser capaz de llevar a cabo previsiones precisas.
· Aprender como se propaga en varios medios y separaciones de medios para poder prever el comportamiento y diseñar dispositivos que exploten este comportamiento.
· Comprender los fundamentos de funcionamiento de las guías de onda y cómo se propaga una onda a través de ellas tanto para poder diseñar dispositivos basados en guías de onda como para tener en cuenta las guías de onda del entorno (cañones urbanos, túneles, etc.).
· Saber trabajar las expresiones fundamentales de la teoría electromagnética con una base matemática vectorial para ser capaz de llevar a cabo previsiones precisas.
· Entender el hecho diferencial de las líneas de transmisión para ser capaz de aplicar teoría de líneas de transmisión cuando convenga.
· Comprender los fundamentos de la radiación electromagnética para saber trabajar con todo tipo de elementos radiantes.
| MÓDULOS | Breve descripción |
| Módulo 1: Ondas | En este primer módulo se introducen las ondas, en general. Veremos qué tipos de onda hay, cómo se describen matemáticamente y qué propiedades tienen. Nos centraremos en un tipo de onda, a la vez muy concreto y muy útil, que son las ondas armónicas. Veremos qué pasa cuando interaccionan dos ondas armónicas, lo que se conoce como interferencia. A continuación veremos qué pasa cuando una onda incide en un cambio de medio, lo cual dará pie a los fenómenos de la reflexión y la refracción, pero también al de las ondas estacionarias. A continuación veremos que una de las propiedades de la onda, la frecuencia, varía según si el emisor de la onda, o el receptor, se están moviendo o no: es el efecto Doppler. Y acabaremos el módulo explicando qué es la energía de una onda. |
| Módulo 2: Acústica | En este módulo introduciremos las ondas acústicas. Éstas pertenecen a las ondas longitudinales y explican, por ejemplo, cómo se propaga el sonido, que será el núcleo del módulo. També se introduce cómo funciona el órgano que nos permite percibir el sonido: el oído. Para cerrar el módulo haremos un pequeño apunte de una de las aplicaciones más importantes del sonido: la música. |
| Módulo 3: Óptica Geométrica | Este módulo está dedicado a la óptica geométrica. En él se tratan los fenómenos que se pueden explicar si se considera la luz como una partícula en lugar de como una onda: la reflexión, la refracción y la formación de imágenes mediante lentes y qué problemas tienen estas imágenes. Veremos también en este módulo algunas aplicaciones de los conceptos estudiados, como por ejemplo el microscopio, el telescopio o la fibra óptica. Para acabar, como en el caso del oído, se introducirá la fisiología del órgano que permite recibir la luz: el ojo. |
| Módulo 4: Leyes de Maxwell y ondas electromagnéticas | Este módulo repasa las leyes de Maxwell e introduce las ondas electromagnéticas. En el fondo es un repaso de lo que ya tendría que conocer el estudiante a nivel conceptual, pero se introducen algunas herramientas matemáticas nuevas. |
| Módulo 5: Propagación de ondas electromagnéticas | En este módulo veremos cómo se propagan y cuáles son sus características y propiedades. En él se mostrarán los mismos resultados que en el módulo 3 pero, ahora sí, considerando la luz como onda electromagnética y no como un haz de partículas. De este modo los resultados que obtengamos serán válidos para cualquier onda electromagnética. Además, el tratamiento a partir de ondas electromagnéticas nos permitirá, por un lado, obtener más información, como por ejemplo la intensidad de la luz reflejada; y, por el otro, podremos explicar nuevos fenómenos como por ejemplo que en determinados casos no hay onda reflejada. Acabaremos el módulo explicando por qué en un túnel no se oye la radio (las guías de onda) y qué pasa dentro del microondas (cajas resonantes). |
| Módulo 6: Líneas de transmisión | Aquí trataremos la transmisión de una onda a través de una línea de transmisión. Veremos que no todas las ondas se pueden propagar por una línea de transmisión y que la teoría de circuitos que hemos usado hasta ahora no siempre es válida. En el módulo se mostrará también, a título informativo, un listado de líneas para que las conozcáis. |
| Módulo 7: Radiación | En este último módulo trataremos cómo generar ondas electromagnéticas. Se hará solamente en un caso muy particular y resolveremos únicamente el caso que se conoce como dipolo eléctrico oscilante. También introduciremos qué es la radiación y qué son las antenas, y también qué procedimiento hay que seguir para calcular la radiación generada por el mencionado dipolo eléctrico que no es más que un tipo de antena. |
| 3. Óptica geométrica. La óptica sin ondas | |
| 5. Propagación de ondas electromágnéticas | |
| 7. Radiación. Radiación de un dipolo | |
| 2. Acústica. Ondas mecánicas y sonido | |
| 4. Leyes de Maxwell | |
| 1. Ondas. Introducción a los fenómenos ondulatorios | |
| 6. Líneas de transmisión | |
| Física II |
En la UOC, la evaluación generalmente es virtual. Se estructura en torno a la evaluación continua, que incluye diferentes actividades o retos; la evaluación final, que se lleva a cabo mediante pruebas o exámenes, y el trabajo final de la titulación.
Las actividades o pruebas de evaluación pueden ser escritas y/o audiovisuales, con preguntas aleatorias, pruebas orales síncronas o asíncronas, etc., de acuerdo con lo que decida cada equipo docente. Los trabajos finales representan el cierre de un proceso formativo que implica la realización de un trabajo original y tutorizado que tiene como objetivo demostrar la adquisición competencial hecha a lo largo del programa.
Para verificar la identidad del estudiante y la autoría de las pruebas de evaluación, la UOC se reserva la potestad de aplicar diferentes sistemas de reconocimiento de la identidad y de detección del plagio. Con este objetivo, la UOC puede llevar a cabo grabación audiovisual o usar métodos o técnicas de supervisión durante la ejecución de cualquier actividad académica.
Asimismo, la UOC puede exigir al estudiante el uso de dispositivos electrónicos (micrófonos, cámaras u otras herramientas) o software específico durante la evaluación. Es responsabilidad del estudiante asegurar que estos dispositivos funcionan correctamente.
El proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal del estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de las actividades académicas. La web sobre integridad académica y plagio de la UOC contiene información al respecto.
La falta de autenticidad en la autoría o de originalidad de las pruebas de evaluación; la copia o el plagio; la suplantación de identidad; la aceptación o la obtención de cualquier actividad académica a cambio o no de una contraprestación; la colaboración, el encubrimiento o el favorecimiento de la copia, o el uso de material, software o dispositivos no autorizados en el plan docente o el enunciado de la actividad académica, incluida la inteligencia artificial y la traducción automática, entre otras, son conductas irregulares en la evaluación que pueden tener consecuencias académicas y disciplinarias graves.
Estas conductas irregulares pueden conllevar el suspenso (D/0) en las actividades evaluables definidas en el plan docente -incluidas las pruebas finales- o en la calificación final de la asignatura, ya sea porque se han utilizado materiales, software o dispositivos no autorizados durante las pruebas (como el uso de inteligencia artificial no permitida, redes sociales o buscadores de información en internet), porque se han copiado fragmentos de texto de una fuente externa (internet, apuntes, libros, artículos, trabajos o pruebas de otros estudiantes, etc.) sin la citación correspondiente, por la compraventa de actividades académicas, o porque se ha llevado a cabo cualquier otra conducta irregular.
Asimismo, y de acuerdo con la normativa académica, las conductas irregulares en la evaluación también pueden dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y a la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda, de conformidad con lo establecido en la normativa de convivencia de la UOC.
En el marco del proceso de evaluación, la UOC se reserva la potestad de:
- Solicitar al estudiante que acredite su identidad según lo establecido en la normativa académica.
- Solicitar al estudiante que acredite la autoría de su trabajo a lo largo de todo el proceso de evaluación, tanto en la evaluación continua como en la evaluación final, a través de una entrevista oral síncrona, que puede ser objeto de grabación audiovisual, o por los medios establecidos por la UOC. Estos medios tienen el objetivo de verificar los conocimientos y las competencias que garanticen la identidad del estudiante. Si no es posible garantizar que el estudiante es el autor de la prueba, esta puede ser calificada con una D, en el caso de la evaluación continua, o con un suspenso, en el caso de la evaluación final.
Inteligencia artificial en el marco de la evaluación
La UOC reconoce el valor y el potencial de la inteligencia artificial (IA) en el ámbito educativo y, a su vez, pone de manifiesto los riesgos que supone si no se utiliza de forma ética, crítica y responsable. En este sentido, en cada actividad de evaluación se informará al estudiantado sobre las herramientas y los recursos de IA que se pueden utilizar y en qué condiciones. Por su parte, el estudiantado se compromete a seguir las indicaciones de la UOC a la hora de realizar las actividades de evaluación y de citar las herramientas utilizadas y, concretamente, a identificar los textos o imágenes generados por sistemas de IA, los cuales no podrá presentar como si fueran propios.
Respecto a usar o no la IA para resolver una actividad, el enunciado de las actividades de evaluación indica las limitaciones en el uso de estas herramientas. Debe tenerse en cuenta que usarlas de manera inadecuada, como por ejemplo en actividades en las que no están permitidas o no citarlas en las actividades en las que sí lo están, puede considerarse una conducta irregular en la evaluación. En caso de duda, se recomienda que, antes entregar la actividad, se haga llegar una consulta al profesorado colaborador del aula.
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Para superar la asignatura hay que hacer un examen (EX). La nota de la evaluación continua (EC) complementará esta calificación.
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