Física

Crèdits
7.5
Tipus
Obligatòria
Requisits
Aquesta assignatura no té requisits, però té capacitats prèvies
Departament
FIS
L'objectiu principal de l'assignatura és aprofundir en els temes de Física General que tenen una incidència més gran sobre la Informàtica. Concretament, el programa conté una introducció a l'electromagnetisme, a la teoria de circuits, a les ones electromagnètiques i als fonaments dels circuits digitals. A les pràctiques de laboratori l'estudiant es familiaritza amb la metodologia de la mesura i amb els instruments bàsics d'un laboratori de hardware.

Professorat

Responsable

  • Elvira Guardia Manuel ( )

Altres

  • Arnau Jurado Romero ( )
  • David March Pons ( )
  • Edgar Alvarez Galera ( )
  • Ferran Mazzanti Castrillejo ( )
  • Gemma Sese Castel ( )
  • Gerard Pascual López ( )
  • Grecia Guijarro ( )
  • Grigori Astrakharchik ( )
  • Huixia Lu ( )
  • Jackson David Tellez Alvarez ( )
  • Jaume Ojer Ferrer ( )
  • Joaquim Casulleras Ambros ( )
  • Joaquim Trullas Simo ( )
  • Jordi Boronat Medico ( )
  • Jordi Martí Rabassa ( )
  • Jordi Pera i Ferreruela ( )
  • Lluis Ametller Congost ( )
  • Manel Canales Gabriel ( )
  • Romualdo Pastor Satorras ( )
  • Rosendo Rey Oriol ( )

Hores setmanals

Teoria
2
Problemes
2
Laboratori
1
Aprenentatge dirigit
0.5
Aprenentatge autònom
7

Competències

Competències Tècniques

Competències tècniques comunes

  • CT1 - Demostrar coneixement i comprensió de fets essencials, conceptes, principis i teories relatives a la informàtica i a les seves disciplines de referència.
    • CT1.2B - Interpretar, seleccionar i valorar conceptes, teories, usos i desenvolupaments tecnològics relacionats amb la informàtica i la seva aplicació a partir dels fonaments matemàtics, estadístics i físics necessaris. CEFB2. Capacitat per a comprendre i dominar els fonaments físics i tecnològics de la informàtica: electromagnetisme, ones, teoria de circuits, electrònica i fotònica i la seva aplicació per a la resolució de problemes propis de l'enginyeria.
  • CT8 - Planificar, concebre, desplegar i dirigir projectes, serveis i sistemes informàtics en tots els àmbits, liderar-ne la posada en marxa, la millora contínua i valorar-ne l'impacte econòmic i social.
    • CT8.4 - Elaborar el plec de condicions tècniques d'una instal·lació informàtica que compleixi els estàndards i la normativa vigent.

Competències Transversals

Comunicació eficaç oral i escrita

  • G4 [Avaluable] - Comunicar de forma oral i escrita amb altres persones coneixements, procediments, resultats i idees. Participar en debats sobre temes propis de l'activitat de l'enginyer tècnic en informàtica.
    • G4.1 - Planificar la comunicació oral, respondre de manera adequada a les preguntes formulades i redactar textos de nivell bàsic amb correcció ortogràfica i gramatical. Estructurar correctament el contingut d'un informe tècnic. Seleccionar materials rellevants per a preparar un tema i sintetitzar-ne el contingut. Respondre adequadament quan li formulin preguntes.

Objectius

  1. L'alumne ha de ser capaç d'utilitzar les lleis de Kirchhoff per determinar les intensitats i tensions en un circuit de corrent continu d'una o múltiples malles.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  2. L'alumne ha de ser capaç de determinar el circuit equivalent Thévenin entre dos punts d'un circuit de corrent continu donat.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  3. L'alumne ha de ser capaç de calcular la potència de qualsevol element d'un circuit de corrent continu.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  4. L'alumne ha de ser capaç d'identificar l'amplitud, freqüència, fase i valor eficaç d'un senyal sinusoidal.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  5. L'alumne ha de ser capaç de determinar la resposta dels diferents elements passius sota l'acció de senyals periòdics.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  6. L'alumne ha de ser capaç d'utilitzar el concepte de fasor per determinar la resposta estacionaria d'un circuit de corrent altern.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  7. L'alumne ha de ser capaç de calcular la potència de qualsevol element d'un circuit de corrent altern i de corregir el factor de potència d'un circuit donat.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  8. L'alumne ha de ser capaç de calcular l'efecte de diferents tipus de filtres sobre senyals composats d'una superposició de freqüències.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  9. L'alumne ha de ser capaç de definir el concepte d'ona i classificar les ones en funció de diferents criteris.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  10. L'alumne ha de ser capaç de determinar la funció d'ona corresponent a una ona harmònica unidimensional i a una ona electromagnètica harmònica plana.
    Competències relacionades: G4.1, CT1.2B,
  11. L'alumne ha de ser capaç de descriure les característiques bàsiques de l'espectre electromagnètic.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  12. L'alumne ha de ser capaç de calcular la intensitat de l'energia transportada per un feix de llum i l'energia dels fotons de que està composat.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  13. L'alumne ha de ser capaç de determinar els patrons d'interferència de dues ones coherents.
    Competències relacionades: G4.1, CT1.2B,
  14. L'alumne ha de ser capaç de determinar les direccions dels feixos de llum reflectit i refractat en un canvi de medi.
    Competències relacionades: G4.1, CT1.2B,
  15. L'alumne ha de ser capaç de descriure els fonaments de la teoria de la conducció, particularment en el cas dels semiconductors.
    Competències relacionades: G4.1, CT1.2B,
  16. L'alumne ha de ser capaç de determinar les intensitats i tensions en circuits senzills que continguin díodes.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  17. L'alumne ha de ser capaç de descriure els rectificadors de corrent bàsics.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  18. L'alumne ha de ser capaç de determinar les intensitats i tensions en circuits senzills que continguin transistors.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  19. L'alumne ha de ser capaç de descriure com la informació digital és representada i manipulada en els circuits electrònics.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  20. L'alumne ha de ser capaç de determinar la porta lògica que implementa un circuit bàsic donat.
    Competències relacionades: CT8.4, G4.1, CT1.2B,
  21. L'alumne ha de ser capaç de comportar-se de forma correcta a l'utilitzar l'equipament elèctric del laboratori.
    Competències relacionades: CT8.4, CT1.2B,
  22. L'alumne ha de ser capaç d'utilitzar els aparells bàsics d'un laboratori d'electrònica: multímetre, oscil·loscopi, fonts de tensió, generadors de funcions.
    Competències relacionades: CT8.4, CT1.2B,

Continguts

  1. Corrent Continu
    1.1 Càrrega elèctrica.
    1.2 Corrent elèctric.
    1.3 Diferència de potencial.
    1.4 Potència.
    1.5 Resistència. Llei d'Ohm. Efecte Joule.
    1.6 Fonts de tensió.
    1.7 Lleis de Kirchhoff.
    1.8 Associació de resistències.
    1.9 Aparells de mesura.
    1.10 Teorema de Thévenin.
    1.11 Condensadors.
  2. Corrent Altern
    2.1 Transitoris: circuits RC i RL. 2.2 Règim estacionari del circuit RCL. 2.3 Nombres complexos. 2.4 Impedància. Llei d'Ohm. 2.5 Circuits de corrent altern. 2.6 Potència. 2.7 Superposició de senyals. Ample de banda. 2.8 Ressonància. 2.9 Filtres.
  3. Electrònica i portes lògiques
    3.1 Estructura electrònica dels àtoms.
    3.2 Teoria de la conducció: metalls, aïllants, semiconductors.
    3.3 Díode d'unió p-n: rectificador de corrent i portes lògiques.
    3.4 Díode emissor de llum (LED).
    3.5 Díode Zener: limitador de tensió.
    3.6 Transistors MOSFET d'enriquiment. Portes lògiques.
    3.7 Inversor CMOS.
    3.8 Retràs i potència en circuits digitals.
    3.9 Lògica CMOS.
  4. Ones
    4.1 Tipus d'ones. Funció d'ones.
    4.2 Ones harmòniques.
    4.3 Ones electromagnètiques. Densitat d'energia. Intensitat.
    4.4 Espectre electromagnètic.
    4.5 Polarització. Pantalles de cristall líquid.
    4.6 Reflexió i refracció. Fibres òptiques.
    4.7 Interferències.
    4.8 Làser.

Activitats

Activitat Acte avaluatiu


TEMA 1

Desenvolupament del Tema 1 de l'assignatura
  • Aprenentatge dirigit: Control P1
Objectius: 1 3 2
Continguts:
Teoria
6h
Problemes
7h
Laboratori
3h
Aprenentatge dirigit
2h
Aprenentatge autònom
22.5h

TEMA 2

Desenvolupament del Tema 2 de l'assignatura
  • Aprenentatge dirigit: Control P2
Objectius: 15 16 17 18 19 20
Continguts:
Teoria
6h
Problemes
8h
Laboratori
2.5h
Aprenentatge dirigit
2h
Aprenentatge autònom
23h

P1

Examen de teoria i problemes on s'avaluaran els continguts dels dos primers temes.
Objectius: 1 3 2 4 5 6 7 8
Setmana: 8 (Fora d'horari lectiu)
Teoria
2h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
3.5h

TEMA 3

Desenvolupament del Tema 2 de l'assignatura
  • Aprenentatge dirigit: Control P3
Objectius: 4 5 6 7 8
Continguts:
Teoria
6h
Problemes
8h
Laboratori
2.5h
Aprenentatge dirigit
2h
Aprenentatge autònom
23h

TEMA 4

Desenvolupament del Tema 4 de l'assignatura
  • Aprenentatge dirigit: Control P4
Objectius: 9 10 11 12 13 14
Continguts:
Teoria
5h
Problemes
7h
Laboratori
2.5h
Aprenentatge dirigit
1.5h
Aprenentatge autònom
22h

P2

Examen de teoria i problemes on s'avaluaran els continguts dels temes tercer i quart.
Objectius: 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Setmana: 14 (Fora d'horari lectiu)
Teoria
2h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
3.5h

F

Examen final de teoria i problemes al que poden accedir els alumnes si no han superat l'avaluació continuada o volen tenir l'oportunitat de millorar nota (els alumnes interessats ho han de solicitar amb deu dies d'antel·lació). S'avaluen tots els quatre temes de que està composada l'assignatura, i per tant tots els continguts específics.
Objectius: 1 3 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Setmana: 15 (Fora d'horari lectiu)
Teoria
3h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
0h

L1

Avaluació de la Pràctica 1 del laboratori mitjançant un exercici previ a entregar al començament de la sessió i d'un informe al final.
Objectius: 21 22
Setmana: 2
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0.5h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
1h

L2

Avaluació de la Pràctica 2 del laboratori mitjançant un exercici previ a entregar al començament de la sessió i d'un informe al final.
Objectius: 1 3 2 21 22
Setmana: 4
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0.5h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
1h

L3

Avaluació de la Pràctica 3 del laboratori mitjançant un exercici previ a entregar al començament de la sessió i d'un informe al final.
Objectius: 16 17 18 19 21 22
Setmana: 6
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0.5h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
1h

L4

Avaluació de la Pràctica 4 del laboratori mitjançant un exercici previ a entregar al començament de la sessió i d'un informe al final.
Objectius: 4 5 6 7 8 21 22
Setmana: 9
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0.5h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
1h

L5

Avaluació de la Pràctica 5 del laboratori mitjançant un exercici previ a entregar al començament de la sessió i d'un informe al final.
Objectius: 9 10 11 12 13 14 21 22
Setmana: 11
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0.5h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
1h

ExLab

Examen del laboratori on l'alumne ha de fer una presentació oral individual en la que descrigui els objectius, realització i resultats d'una de les pràctiques fetes. Aquesta presentació estarà seguida de preguntes referents a la matèria exposada. L'alumne entregarà també un resum escrit a mà de la pràctica escollida. S'avaluaran els objectius específics del tema a que faci referència la pràctica escollida, i la competència transversal "Comunicació eficaç oral i escrita".
Objectius: 1 3 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Setmana: 13
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
2.5h

Metodologia docent

Els continguts teòrics es treballaran en classes de teoria seguides de sessions de classes de problemes, o bé en classes de teoria/problemes depenent del professor.

Els continguts pràctics es treballaran en sessions de laboratori, on cada pràctica es farà preferentment en grups de dos alumnes.

Al final de cada tema es realitzarà una sessió addicional o taller de dues hores presencials de suport a l'aprenentatge (Activitat dirigida).

Mètode d'avaluació

La nota de les competències tècniques de l'assignatura es calcularà a partir de 2 notes:
- Nota de continguts teòrics (pes 90%).
- Nota de laboratori o continguts pràctics (pes 10%).

Es faràn dues proves parcials (P1 i P2), corresponents respectivament a la matèria dels temes 1 i 2 el primer parcial i dels temes 3 i 4 el segon parcial, cobrint els quatre temes en que està estructurada l'assignatura.

Addicionalment, hi haurà sis activitats avaluatòries que es desenvoluparan al Laboratori de Física, que inclouran la realització de cinc pràctiques avaluables i un exàmen final consistent en una presentació oral en què es descrigui una de les pràctiques realitzades, seguida d'una breu sessió de preguntes.


El conjunt d'aquestes avaluacions determinarà la nota del curs mitjançant avaluació contínua (AC), segons l'expressió:

NotaCursAC = 0.90 * (P1 + P2)/2 + 0.10 * L

essent P1 i P2 les notes dels exàmens parcials i L la nota resultant del laboratori. Aquesta darrera s'obtindrà segons:

L = 0.75 * (mitjana de les notes de pràctiques) + 0.25 * ExLab

En cas que l'alumne necessiti o vulgui millorar la seva nota, es realitzarà un examen final opcional (EF).
En aquest cas, la nota resultant del curs serà

NotaCursFinal = 0.90 * màxim( EF , (P1 + P2)/2 ) + 0.10 * L




La nota de la competència d'expressió oral i escrita (CEOE) tindrà com a qualificacions: A (excel·lència), B (òptim), C (suficient), D (no superat).
La part oral s'avaluarà a partir de l'exàmen de Laboratori. La part escrita s'avaluarà a partir d'un resum manuscrit de la pràctica exposada.

El pes de les parts oral i la escrita serà el mateix a l'hora de calcular la nota final de la competència.

Bibliografia

Bàsica:

Complementaria:

Capacitats prèvies

1. Coneixements: Física de batxillerat LOGSE, nocions d'anàlisi matemàtic.

2. Capacitats: Capacitat d'aprenentatge, de resolució de problemes, de cerca d'informació, d'abstracció i d'ús del llenguatge matemàtic.