En este primer curso solo veremos dispositivos y dispositivos analógicos, que estarán relacionados con los distintos equipos que se utilizan en la investigación, la producción y los servicios donde pueden emplearse un profesional de esta carrera.
Con el curso y los siguientes se pretende:
-Que los estudiantes sean capaces de identificar los principios de funcionamientos de los equipos e instrumentos que utilizan en las investigaciones, la producción y los servicios propios del trabajo del profesional de la Física.
-Que los estudiantes distingan las limitaciones de los equipos con que trabajan partiendo de las características técnicas de los bloques electrónicos que conforman los equipos e instrumentos.
-Que el profesional de la física pueda diseñar y construir los equipos que necesita para sus investigaciones, los cuales muchas veces no se disponen.
El curso de Electronica II comprende temas de electronica digiltal y un ultimo tema de instalaciones experimentales.
La asignatura cuenta con cuatro temas:
TEMA I: Circuitos combinacionales.
Definición. Comparación entre el procesamiento analógico y el digital.
Conversión de códigos: Binario-Decimal-Hexadecimal.
Análisis y diseño de circuitos combinacionales. Compuertas lógicas.
TEMA II: Circuitos secuenciales.
Definiciones. Tabla de estado. Flip-Flop tipo RS, JK, D, y T.
Análisis de circuitos secuenciales.
TEMA III: Conversores Analogicos/Digitales.
Definiciones. Parámetros importantes en los convesores A/D. Tipo de conversores. Teorema del Muestreo. Muestrea y retiene (Sample and Hold).
TEMA IV: Microprocesadores y Microcontroladores.
Memorias, tipos. Mapa de memoria, diseño y análisis.
Microprocesadores. Definición, buses de los microprocesadores, arquitectura de microcomputadoras.
Micro Controladores PIC. Arquitectura del PIC16F84. Programación en C.
TEMA V: Estaciones experimentales.
Diseño de estaciones experimentales. Sensores y Actuadores.
nes experimentales, propio para estudiantes de Lic. en Física.Se estudian desde el punto de vista fenomenológico los fenómenos físicos, cuya explicación a fines del siglo XIX e inicios del XX constituye los antecedentes de la teoría cuántica (Radiación del cuerpo negro, Efecto fotoeléctrico, Rayos-X, Series espectrales de emisión de los elementos químicos, Dispersión de partículas alfa por los átomos, entre otros). Se explican los modelos atómicos de Thomson, Ruderford, Bohr y Somerfeld. Se establecen los principios de la mecánica cuántica no relativista basados en la ecuación de Schrödinger, dándose a conocer los elementos más importantes sobre las propiedades de los átomos, las moléculas y los sólidos desde el punto de vista de la teoría cuántica
Se plantean las leyes generales de la desintegración radiactiva caracterizando cuantitativa la desintegración radiactiva de los núcleos, mediante la aplicación de las leyes de conservación en los procesos nucleares, así como los mecanismos de interacción de la radiación con la sustancia y el origen y la caracterización cuantitativa de los efectos biológicos de la radiación.
Se clasifican y caracterizan las reacciones nucleares mediante la aplicación de la Teoría de Bohr y la cinemática de estos procesos nucleares, explicando el mecanismo de moderación y difusión neutrónica sobre bases mecánicas y consideraciones estadísticas.
Se caracteriza cuantitativa la reacción de fisión nuclear y su aplicación en la generación de energía, comparando la energía nuclear con otras fuentes convencionales y no convencionales de energía en cuanto a su impacto medioambiental y dimensión económica. Se realiza también la caracterización cuantitativa de las reacciones termonucleares de fusión nuclear, evaluando su papel en la evolución del universo y las perspectivas de su uso como fuente de energía eléctrica en el planeta.
Se clasifican en consonancia con el estado de las investigaciones actuales, las partículas fundamentales del universo sobre la base del modelo Standard, y en base a las teorías cosmológicas actuales se plantean las ideas relacionadas con el origen (Bing-Bang), evolución y futuro del universo
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2019-20 |
DATOS GENERALES
Carrera: Física
Disciplina: Electrónica
Asignatura: Laboratorio deElectrónica.
Ubicación en el Plan de Estudio: Segundo Semestre 3er Año Académico
Fondo de tiempo Total:…………………………………………………………………………………… 36 h
Fondo de tiempo por tipología de clase
Segundo Semestre:
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Tipo de Activ. Docente. |
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Tiempo de Duración |
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(L)- Laboratorio (PEC)- Proyecto Extra Clase
Objetivo General de
El estudiante debe ser capaz de: Diseñar, Probar y montar de los principales dispositivos y módulos que se utilizan en la electrónica, para ello debe saber identificar los elementos estudiados en las asignaturas de Electrónica precedentes, y desarrollar habilidades propias de taller.
OBJETIVOS EDUCATIVOS
La signaturaLaboratorio de Electrónica 2 contribuye a desarrollar en el futuro egresado: rasgos de su personalidad como la laboriosidad, ser organizado, el rigor científico honestidad, la creatividad y el colectivismo; una conciencia económica y una mentalidad práctica; y una sensibilidad y los valores estéticos, resaltando la belleza e ingeniosidad de las soluciones técnicas a problemas prácticos, los cuales se lograra a través del trabajo diario de los profesores exigiendo rigor, creatividad, responsabilidad individual y trabajo en colectivo, para lo que la disciplina ofrece un marco apropiado.
Laboratorio 1: Organización del laboratorio y el taller.
Fondo de tiempo…………………………………..……………………………..………2 h
Introducción
Este encuentro tiene como objetivo recordarles a los estudiantes las normas generales del laboratorio, y orientarles las normas específicas de la asignatura. Se le orientará sobre la necesidad de que busquen con su tutor para la investigación sobre una posible instalación experimental a diseñar y construir, o alguna instalación que los motive.
Objetivos: Que los Estudiantes conozcan las normas organizativas Del laboratorio y el taller, así como las de higiene y seguridad Del trabajo, además las características de los puestos de trabajo, los instrumentos y herramientas con que se cuentan para El desarrollo de las práticas de laboratorio.
Desarrollo
Reglamento del laboratorio y el taller. Instrumentos de medición para del taller, uso y cuidado de los mismos.
Laboratorio 2.
Fondo de tiempo…………………………………..……………………………..………4 h
Introducción.
En esta práctica se realizarán mediciones utilizando los instrumentos del laboratorio, en este caso el multímetro. El trabajo estará dirigido a que mediante experimentos se comprueben las leyes de Kirchhoff y el teorema de Thevenin.
Objetivo: El estudiante debe ser capaz a partir de la teoría impartida en la asignatura electrónica I, verifique experimentalmente, usando los instrumentos las leyes de Kirchhoff y el teorema de Thevenin.
Desarrollo.
Se realizarán mediciones eléctricas para la comprobación práctica de las leyes de Kirchhoff.
Se realizarán mediciones para comprobar el Teorema de Thevenin, partiendo de un circuito que le presenta al estudiante en la práctica.
Laboratorio 3:
Fondo de tiempo…………………………………..……………………………..………4 h
Introducción
La práctica está orientada ha desarrollar habilidades con el trabajo con transformadores a partir del conocimiento teórico adquirido en la asignatura Electrónica I.
Objetivos:
El estudiante se familiarizará con las características y las aplicaciones de los transformadores que se utilizan en la Electrónica y en las instalaciones experimentales.
Que el estudiante debe ser capaz identificar los diferentes tipos de enrollados de los transformadores a partir de realizar mediciones en ellos.
Desarrollo.
Los estudiante a partir de la razón de las vueltas de los enrollados, debe saber calcular la tensión en ellos si se colóca una fuente de voltaje sinosoidal.
Los estudiantes deben ser capaces identificar las causas de las perdidas en un tranformador.
Los estudiantes deben ser capaces de conectar los devanados secundarios entre sí para obtener diferentes tensiones alternas, e identificar un supuesto inicio y final de los devanados su poniendo una forma de enrollado.
Laboratorio 4:
Fondo de tiempo…………………………………..……………………………..………4 h
Introducción.
Los estudiantes ejercitarán circuitos rectificadores con diodos muy usados en la electrónica para la construcción de fuentes.
Objetivos:
Que el estudiante sea capaz de construir rectificadores de la corriente alterna a directa, usados en la electrónica
Que el estudiante sea capaz de armár rectificadores de onda completa para la contrucción de fuentes bipolares, usando transformadores con center tap o sin el.
Que el estudiante desarrolle habilidades comunicativas.
Desarrollo.
En el laboratorio le dará un transformador con varios devanados y los estudiantes construirán fuentes no estabilizadas de voltajes:
a) Usando una cuarteta de diodos.
b) Usando solo una pareja de diodos.
c) Construya dos fuentes de voltajes usando dos cuartetas de diodos.
Laboratorio 5:
Fondo de tiempo…………………………………..……………………………..………4 h
Introducción.
En esta práctica se trabajará con el transistor bipolar y en la misma se observará la influencia de la retroalimentación en las características del amplificador. Los estudiantes utilizarán los instrumentos de medición para observar las diferentes tensiones en la polarización del transistor.
Objetivos:
Que los estudiantes realice mediciones de comprueben la teoría dada en clases sobre los amplificadores a transistores en su variante de emisor común operacionales.
Que los estudiantes sean capaces de contruir un gráfico de iC vs vCE y situar el punto de operación a partir de las mediciones realizadas.
Que los estudiantes comprueben utilizando el osciloscopio las distorsiones producidas por los transistores.
Que los estudiantes sean capaces de construir un gráfico de amplitud vs frecuencia en un amplificador, para la determinación del ancho de banda.
Desarrollo.
Se le presentará a los estudiantes
Laboratorio 6:
Fondo de tiempo…………………………………..……………………………..………4 h
Introducción.
Los amplificadores operacionales son muy usados en las instalaciones experimentales de la física, en esta práctica se desarrollarán habilidades en el diseño y construcción de amplificadores inversores y no inversores, se comprobarán las formulas para controlar la ganancias así como las características de cada tipo de configuración.
Objetivos:
Que el estudiante realice mediciones de comprueben la teoría dada en clases sobre los amplificadores operacionales en sus diferentes variantes de configuración.
Que los sean capaces de construir un acondicionador de señales utilizando amplificadores operacionales.
Desarrollo.
Se le presentarán a los estudiantes varias configuraciones de amplificadores operacionales, debiendo estos identificar:
1.- Las configuraciones presentadas, exprese la ecuación que rige la ganancia de cada uno de ellos y diga las características de esta configuración.
2.-Saque conclusiones de su la experiencia de modificar la resistencia de entrada de la fuente de señal y recomiende cuando usar cada una de esta configuraciones.
3.- Si coloca un instrumento en la entrada negativa del amplificador no inversor, observará como varia el voltaje al variar la señal, lo que significa que esto afectará las mediciones por la influencia del modo común, saque conclusiones sobre esto, y diga en que caso se pudiera usar esta configuración sin afectar mucho los resultados de mediciones diferenciales.
Laboratorio 7:
Fondo de tiempo…………………………………..……………………………..………4 h
Introducción.
Los estudiantes desarrollarán habilidades de programación de microcontroladores orientados a la construcción de instalaciones experimentales de la física.
A los desarrollarán un proyecto de construcción de una instalación experimental de la física, la cual simularán con el simulador PROTEUS y luego la montarán según su grado de dificultad y de los recursos disponibles.
Objetivo:
Los estudiantes desarrollarán habilidades de programación de microcontroladores orientados a la construcción de instalaciones experimentales de la física.
Desarrollo.
Se presenta un problema ha resolver de una instalación experimental, la cual previamente desde los primeros encuentros se le ha orientado, ya sea asociado a sus tareas de investigación o a una instalación que individualmente los motive, en caso de no tenerse las anteriores variantes se le asignará una.
Los estudiantes individualmente o por equipo, según sea el caso harán la propuesta de la instalación, y presentarán un esbozo del algoritmo que desarrollarán en la instalación.
Laboratorio 8 (4h) y 9 (4h).
Serán continuación de la práctica de laboratorio anterior, hasta su culminación.
Laboratorio 10 (2 h).
Presentación del informe para la evaluación final.
INDICACIONES METODOLÓGICAS Y DE ORGANIZACIÓN.
Esta disciplina tiene un objetivo eminentemente práctico, por tanto el enfoque metodológico y la organización de la misma están concebidos en ese sentido. Los objetivos educativos se alcanzarán a lo largo de la disciplina enfatizando siempre las aplicaciones prácticas de los contenidos estudiados, las ventajas y desventajas que ofrecen, las soluciones tecnológicas alternativas y de compromiso. También contribuye a ello destacar los requisitos estéticos y ergonómicos que deben cumplir los circuitos, equipos, programas y la documentación técnica, desarrollando en el estudiante el rechazo a toda manifestación de desorganización y chapucería.
En las introducciones se enfatizará la comparación entre las diversas soluciones que ofrece a un mismo problema práctico, desde el punto de vista de su prestación y su costo. Se destacarán aquellas aplicaciones de , dentro de la propia Física, en la medición de magnitudes. Igualmente se destacarán aquellas aplicaciones que resuelven problemas prácticos de la sociedad. Un punto importante será resaltar que pese a todas las dificultades materiales, es posible con creatividad, resolver problemas de orden material que nos impone el bloqueo y no tener una infraestructura más adecuada.
A la asignatura Laboratorio de Electrónica no se le ha programa examen final su evaluación se realiza sistemáticamente mediante informes del laboratorio realizado y la ejecución de Proyecto extractase.
VALORES FUNDAMENTALES DE LOS QUE TRIBUTA
La asignatura Laboratorio de Electrónica, fomenta en los estudiantes valores tales como la crítica y la autocrítica, la honestidad, los principios éticos y estéticos, el rigor científico, los hábitos de amor al trabajo, de economía y de discreción sobre los resultados. Podrá valorar que el desarrollo exitoso del trabajo científico en nuestra sociedad se relaciona estrechamente con el trabajo creador y con la consagración de todos sus integrantes y que los obstáculos y problemas normales y típicos que aparecen en todo trabajo científico se superan a través de la interacción entre todo el colectivo y el ejemplo de sus profesores. La exposición y defensa de informes, de las tareas y proyectos de curso entrenarán a los estudiantes en la comunicación profesional, la autonomía de criterios, la reflexión y la interacción con sus compañeros y profesores.
TEXTOS BÁSICOS Y OTRAS FUENTES BIBLIOGRÁFICAS
Textos Básicos:
A FirstLab in Circuits and Electronics. YannisTsvidis.
PracticalElectronicsforInventors. Paul Scherz.
Textos de las asignaturas Electrónica I y Electrónica II
Confeccionado por profesor: M.Sc. Otto Hen Rodríguez
Aprobado por J’ de Carrera:M.Sc. Idelisa Berguez Cabrales
2020.
La
Mecánica Teórica II, tiene como objetivo, presentar las bases de la Física, empleando las formulaciones teóricas más rigurosas, desarrollando profundamente los
formalismos teóricos que son característicos de este tema. Se estudia en lo
fundamental el formalismo lagrangiano y hamiltoniano de la Mecánica con todas sus aplicaciones más importantes.
En esta asignatura predomina el método deductivo en la presentación de
los temas, lo que contrasta con el método inductivo que caracteriza a la
disciplina de Física General.
Aparte del estudio de los formalismos
propiamente, se desarrollan habilidades prácticas en los estudiantes a fin de
que sean capaces de plantear y resolver problemas concretos de mecánica, en
donde apliquen los métodos de las formulaciones lagrangeanas y hamiltonianas, haciendo
un uso más amplio de las Ecuaciones Diferenciales Ordinarias (siempre que sea posible
analíticamente), los métodos del Cálculo Vectorial y Tensorial, el Álgebra
Lineal, los Métodos de Análisis Numérico y la Computación. Se estudian los límites de
validez de cada formulación, comparándolos siempre con los de la formulación
newtoniana.
Siempre que sea posible y recomendable, se mencionan los aspectos
históricos y filosóficos de los distintos temas que se imparten, así como las
aplicaciones modernas, en particular las relacionadas con el Medio Ambiente.
La estructura general del curso es la siguiente: Una primera parte dedicada a las funciones
especiales de la Física Matemática y una segunda parte que estudia las ecuaciones de la Física
Matemática y en la que, fundamentalmente, se estudian, sobre la base de problemas físicos
concretos, las ecuaciones en derivadas parciales de segundo orden y sus diversos métodos de
solución. El énfasis fundamental está en las ecuaciones lineales y se hace mención de algunos
problemas que se tratan con ecuaciones no lineales. Se introducen, además, modernas técnicas
computacionales, tanto para el desarrollo de las figuras del curso, como para proponer al lector la
solución de algunos problemas mediante el uso de programas de computación que en la carrera
son estudiados previamente.
La disciplina
Trabajo Científico tiene el objetivo de organizar el trabajo de investigación
de los estudiantes vinculando la teoría
con la práctica, contribuyendo así a la consolidación de los conocimientos
teóricos, a la adquisición de hábitos y habilidades en el trabajo práctico
necesarios para su futuro trabajo profesional. También contribuye a la
familiarización con aspectos organizativos y laborales propios de
universidades, institutos, centros de investigación y producción del país donde
los graduados realizaran su trabajo profesional.
Esta disciplina provee a los estudiantes de los métodos teóricos y prácticos propios del trabajo de investigación científica contribuyendo a crear en ellos una conciencia ambientalista, energética y económica
El Trabajo Científico de los estudiantes es una de las formas principales de enseñanza y la disciplina integradora de nuestra carrera y como tal, está interrelacionada con las restantes disciplinas, contribuyendo a la rápida introducción en el proceso docente de los últimos logros científico-técnicos. También permite incorporar las experiencias de los centros laborales donde los estudiantes desarrollan sus prácticas. De esta forma se debe lograr que estudiantes y docentes sean portadores de nuevas ideas y productos de la Ciencia y la Técnica.
Los estudiantes realizarán fundamentalmente el Trabajo Científico en centros que se correspondan a su futura actividad laboral como profesionales.
La aplicación del principio de la combinación del estudio y el trabajo en nuestra Especialidad data de finales de la década del 60, cuando los estudiantes se incorporaron a los incipientes laboratorios de investigaciones y a la realización de las tareas de alumno-ayudante. En la década del 70 la vinculación del estudio y el trabajo se generaliza a todos los años como parte integrante del proceso docente-educativo, y así se ha mantenido desde entonces.
Durante las últimas décadas la vinculación docencia-investigación-producción se ha ido perfeccionando con el aumento del nivel científico técnico de nuestro claustro y en el país. Se ha logrado con mayor acierto la introducción del estudiante en el futuro medio profesional, mediante la realización de tareas que siguen un curso escalonado, desde las más simples en los primeros años hasta los más complejos de años superiores.
En conclusión, contamos con una experiencia de más de treinta años en la organización de esta actividad. Ejemplos de los resultados del trabajo en esta dirección son la calidad de las Tesis de Diploma presentadas por nuestros egresados y los trabajos premiados en Jornadas Científicas Estudiantiles y otros eventos científicos a diferentes niveles en el país.