Ciencias Básicas Aplicadas.docx

Electrónica y Automatización Industrial
1
SÍLABO DEL CURSO
Ciencias Básicas Aplicadas
Información General
Plan Curricular C5-2017-1 Horas por Sesión 3 teóricas y 4 prácticas
Créditos 6 N° de sesiones 17 sesiones de Aula y
17 sesiones de Laboratorio
Código GG1046
Semestre Académico 17 semanas
Profesor:
Mg. Fis. Jeison I. Manchego
Palomino
Ofic.
102
Horario de Atención:
Martes de 15:15-16:05
horas
Correo electrónico:
jmanchego@tecsup.edu.pe
Descripción del Curso
Sumilla
El presente curso se integran dos grandes ramas de las ciencias básicas, tal como la
electricidad en donde casi todas las actividades del ser humano se desarrollan utilizando la
energía eléctrica; por tal motivo, en el presente curso se estudiarán los aspectos relevantes
de la Electricidad, su influencia en nuestro desempeño profesional y su relación con la
sociedad; también verificaremos las leyes fundamentales de la Electricidad midiendo sus
principales parámetros y se resolverán circuitos eléctricos básicos. Y la Física la cual
fundamenta el control de los procesos, el funcionamiento de las máquinas, su mantenimiento,
etc., siempre está regida por algún tipo de manifestación Física. Debido a eso, es importante
para el estudiante desarrollar el conocimientode los fenómenos físicos, las leyes que los rigen,
su manifestación y la forma de detectarlos. El presente curso permitirá al estudiante
comprender e identificar los fenómenos físicos con el fin de que puedan controlar sus efectos
sobre algún proceso técnico.
Con los conocimientos adquiridos desarrollará habilidades para conducir pruebas de
laboratorio Física y Electricidad haciendo uso del método científico y seguridad. También
analizará e interpretará los resultados.
Capacidades Terminales
● Sustentar con argumentos la información sintetizada acerca de la energía eléctrica
como resultado de un trabajo en equipo.
● Investigar y analizar los desarrollos tecnológicos en Electricidad y su aplicación en el
ámbito profesional y cotidiano.
● Realizar pruebas y mediciones en laboratorio para verificar las leyes fundamentales
de Electricidad.
● Identificar las aplicaciones de las condiciones de equilibrio en procesos industriales y
de la producción.
● Evaluar el comportamiento resultado de la energía y/o potencia entregada a un cuerpo
y analizar la eficiencia y su aplicación en situaciones reales.

2
● Diferenciar y evaluar el efecto de la transferencia del calor sobre los materiales
empleados en procesos técnicos.
● Analizar y evaluar las aplicaciones de las leyes y principios termodinámicas en los
procesos técnicos.
● Evaluar el comportamiento de las ondas sonoras y analizar el efecto Doppler y su
aplicación en situaciones reales.
● Diferenciar los principios y aplicaciones que se derivan de la reflexión y refracción de
la luz.
Temas a tratar
Semana Elementos de la
capacidad Terminal
Unidad de
Formación
Contenidos Actividades
1 Comparar las fuentes
de energía utilizadas
para producir
electricidad.
Fuentes de energía. Energía. Definición.
Fuentes de energía.
Fuentes de energía
que se utilizan para
generar electricidad.
Razones por las que
se utiliza energía
eléctrica. Fuentes de
energía en Perú y el
mundo.
Comparación.
Busca información en
internet. Debate con
los integrantes de su
equipo. Redacta un
informe de manera
grupal.
Describir el
funcionamiento de
los equipos e
instrumentos a
utilizar en el
laboratorio.
Laboratorio 1:
Reconocimiento y
uso de equipos e
instrumentos.
Seguridad.
Componentes de un
circuito eléctrico
básico.
Representación.
Identificación de las
partes y funciones
del equipo en el
puesto de trabajo.
Cálculo del error.
Llena hoja de trabajo.
Mide con
instrumentos de
medición. Calcula
errores de medición
utilizando
calculadora. Redacta
informe técnico.
2 Elaborar
recomendaciones
para el ahorro de
energía eléctrica en
una residencia.
Costo de la energía. Recibo tarifario.
Consumo eléctrico
doméstico. Opción
tarifaria. Gestión para
el ahorro de energía
eléctrica.
Aplicaciones.
Sustenta trabajo
presentado. Registra
y anota datos de
interés. Navega en
internet para verificar
datos.
Utilizar diferentes
métodos para
producir electricidad
de forma
experimental.
Laboratorio 2:
Generación de
electricidad.
Seguridad. Principios
de generación
eléctrica. Por acción
térmica. Por efecto
fotoeléctrico. Por
acción magnética.
Por reacción química.
Implementa circuitos
de medición. Mide
parámetros físicos
con multímetro.
Calcula errores de
medición. Redacta
informe técnico de
manera grupal.
3 Explicar las
diferencias entre los
tipos de generadores
Generadores de
electricidad.
Tipos de
generadores
eléctricos.

3
eléctricos, indicando
sus ventajas y
desventajas.
Comparación de
generadores de
electricidad. Ventajas
y desventajas entre
generadores. Datos
estadísticos.
equipo. Construye
cuadros estadísticos.
Redacta un informe
de manera grupal.
Medir tensión y
corriente eléctrica,
respetando
procedimientos
convenientes.
Laboratorio 3:
Medición de tensión y
resistencias
eléctricas.
Seguridad. Selección
de escalas. Conexión
del voltímetro.
Conexión del
ohmímetro. Código
de colores para
resistores. Longitud y
sección. Errores
comunes.
de medición y mide
tensión y resistencia
con la escala
adecuada. Llena la
guía de laboratorio.
Redacta informe
técnico de manera
grupal.
4 Identificar los niveles
de tensión utilzados
en los sistemas
eléctricos según
normas.
Niveles de tensión. Tensión de
generación,
transmisión y
distribución de la
energía eléctrica.
Aparamenta.
Razones por las que
se utilizan diferentes
tensiones en un
sistema eléctrico.
Valores estándares,
según la norma.
equipo. Construye
cuadros de niveles
de tensión. Redacta
un informe de
manera grupal.
Verificar
experimentalmente la
relación matemática
entre tensión,
corriente y
resistencia eléctrica.
Laboratorio 4: Ley
de Ohm.
Seguridad. Medición
de corriente. Curvas
características.
Resistencia de una
lámpara
incandescente.
Circuito abierto.
Cortocircuito.
de medición. Mide
tensión, corriente y
resistencia con
multímetro.
Construye curvas
características. Llena
la guía de
laboratorio. Redacta
informe técnico de
manera grupal.
Evaluar el
aprendizaje.
Evaluación 01. Conversión de
unidades. Vector.
Vector unitario.
Componentes
rectangulares de un
vector. Equilibrio de
una partícula.
Contenidos
desarrollados en la
semana 1, 2, 3 y 4.
5 Establecer analogías
entre variables físicas
de diferentes
sistemas.
Analogía entre
Electricidad y
Mecánica.
Energía potencial y
cinética. Analogía
entre variables de
diferentes sistemas:
hidráulico, eléctrico
neumático,
electrónico.
internet. Debate.
Elabora cuadros
comparativos.
Redacta un informe
de manera grupal.

4
Diferencias entre
tensión eléctrica y
tensión mecánica;
entre flujo de energía
eléctrica, flujo de un
líquido y flujo de
calor; entre
resistencia eléctrica y
resistencia mecánica.
Estimar los errores
cometidos entre una
medición
experimental y otra
utilizando un software
simulador de circuitos
eléctricos.
Laboratorio 5:
Simulación de
circuitos eléctricos.
Seguridad. Software
simulador de circuitos
eléctricos.
Configuración.
Ingreso de
información.
Obtención de
resultados.
Verificación de leyes
eléctricas.
Resolución de
circuitos.
Utiliza el ordenador
para configurar un
software simulador.
Resuelve circuitos
eléctricos utilizando
software simulador.
Elabora cuadros
comparativos.
Redacta informe
técnico.
6 Comparar las
características
técnicas de los
aislantes y
conductores
eléctricos, utilizando
fuentes confiables de
internet.
Aislantes y
conductores
eléctricos.
Aislantes eléctricos.
Conductores
eléctricos. Funciones.
Códigos de
identificación.
Diferencias.
Aplicaciones.
Semiconductores.
Cobre, aluminio,
germanio, silicio.
Sustenta trabajo
y anota datos y
fuentes de interés.
Navega en internet
para verificar datos.
Verificar
relación entre la
tensión de una fuente
y las caídas de
tensión en una malla
de un circuito
eléctrico.
Laboratorio 6:
Segunda Ley de
Kirchhoff.
Seguridad. Segunda
Ley de Kirchhoff o ley
de tensiones.
Circuitos serie.
Resistencia
equivalente. Solución
de casos.
eléctricos serie. Mide
resistencia, corriente
y tensión con
multímetro y pinza
amperimétrica.
Calcula errores de
medición. Redacta
informe técnico de
manera grupal.
7 Seleccionar un
instrumento de
medición de
parámetros eléctricos
en función a su
aplicación.
Instrumentos de
medición.
Instrumentos de
medición de
parámetros
eléctricos.
Instrumentos para
medir parámetros
eléctricos más
utilizados. Calidad de
los instrumentos de
medición. Precisión y
exactitud.
internet. Discute
grupalmente. Elabora
cuadro de variables e
instrumentos.
Redacta un informe
de manera grupal.

5
Verificar
relación entre la
corriente que ingresa
a un nodo en un
circuito eléctrico y las
que salen.
Laboratorio 7:
Primera Ley de
Kirchhoff.
Seguridad. Primera
Ley de Kirchhoff o ley
de corrientes.
Circuitos paralelo.
Resistencia
equivalente. Solución
de casos.
eléctricos paralelo.
Mide resistencia,
corriente y tensión
con multímetro y
pinza amperimétrica.
Calcula errores de
medición. Redacta
informe técnico de
manera grupal.
8 Sustentar con
argumentos la
importancia de la
electricidad en el
desempeño de su
carrera profesional.
Importancia de la
Electricidad.
La importancia de la
electricidad en la
carrera. Aplicaciones
y ejemplos. ¿Por qué
es importante la
electricidad en tu
carrera? ¿Cómo la
afectaría si no usara
electricidad? ¿Qué
aplicaciones existen?
Sustenta trabajo
y anota datos de
interés. Navega en
internet para verificar
datos.
Construir línea de
tiempo de los
avances tecnológicos
en Electricidad como
resultado de un
trabajo de
investigación.
Laboratorio 8:
Proyecto. Línea de
tiempos de los
avances de
electricidad.
Proyecto: Línea de
tiempos de los
avances en
electricidad: general,
lámparas,
generadores,
motores, materiales,
imanes, etc. Maqueta
con material
reciclado.
Sustenta proyecto
planteado. Anota
datos de interés.
Responde preguntas
del docente y
compañeros.
Evaluar el
aprendizaje.
unidades. Vector.
Vector unitario.
Componentes
rectangulares de un
una partícula.
Contenidos
desarrollados en la
semana 5, 6, 7 y 8.
9 Identificar cantidades
físicas escalares y
vectoriales.
Representar
gráficamente el
vector. Descomponer
en sus componentes
rectangulares.
Unidades, cantidades
físicas y vectoriales.
Unidades del S.I.
Conversiones.
Cantidades físicas
escalares y
vectoriales. Vector
unitario.
Descomposición
vectorial.
Realiza conversiones
de medidas de un
sistema de unidades
a otro. Realiza la
descomposición
rectangular de un
vector. Determina el
vector unitario de un
vector.
Concluir que la
fuerza es
consecuencia de la
interacción de los
cuerpos.
Laboratorio 9:
Primera condición de
equilibrio.
La fuerza. Definición.
Unidades. Primera y
tercera Ley de
Newton. Análisis e
interpretación de los
resultados de las
Calcula fuerzas
usando la Primera y
tercera Ley de
Newton. Analiza e
interpreta los
resultados de las

6
experiencias. experiencias.
10 Identificar los tipos de
fuerza y establecer
su módulo y
dirección. Elaborar
diagramas de cuerpo
libre en los que
representa todas las
fuerzas que actúan
sobre un objeto.
Analizar casos
aplicados a la
industria sobre la
primera y tercera ley
de Newton.
Establecer la primera
condición de
equilibrio.
Equilibrio de una
partícula.
Fuerza. Diagrama de
cuerpo libre. Primera
condición de
equilibrio.
Construye diagramas
de fuerzas para una
partícula en
equilibrio.Analiza el
equilibrio de una
partícula mediante la
descomposición
rectangular de
fuerzas
Comprender que no
todos los vectores
son concurrentes y
coplanares.
Determinar
experimentalmente el
momento de una
fuerza.
Laboratorio 10.
Segunda condición
de equilibrio.
Torque. Momento de
una fuerza.
Aplicaciones. Análisis
e interpretación de
los resultados de las
experiencias.
Soluciona problemas
aplicando los
conceptos de
Segunda condición
de equilibrio.
11 Comparar el efecto
que causa la
aplicación de la
fuerza a una
determinada
distancia respecto a
un sistema de
referencia. Contrastar
el efecto que causa
la segunda condición
de equilibrio respecto
a la primera. Analizar
y formular la segunda
condición de
equilibrio.
Equilibrio de un
cuerpo rígido.
Cuerpo rígido.
Torque. Equilibrio de
rotación. Segunda
condición de
equilibrio.
Calcula el torque de
una fuerza. Aplica la
segunda condición
de equilibrio para
analizar el estado
mecánico de un
cuerpo rígido.
Concluir que los
teoremas de energía
es un proceso válido
y simplificado para
trabajar con sistemas
complejos.
Laboratorio 11:
Teorema del trabajo
y la energía.
Energía. Teorema del
trabajo y la energía.
Teorema del trabajo
y la energía
mecánica. Análisis e
resultados de las
experiencias.
Con un sistema de
móviles realiza el
cálculo de energía
mecánica.
12 Analizar el
comportamiento del
trabajo mecánico
Energía mecánica. Trabajo y energía
cinética. Energía
potencial gravitatoria
Determina el trabajo
obtenido por fuerzas
constante. Establece

7
obtenido por una
fuerza constante.
Concluir que los
teoremas de energía
es un proceso válido
y simplificado para
trabajar con sistemas
complejos.
y elástica. Energía
mecánica. Teorema
del trabajo y la
energía.
Conservación de la
energía.
la relación entre el
trabajo mecánico y la
variación de la
energía cinética.
Resuelve casos
aplicados a su
especialidad.
Concluir que la
energía no se crea ni
se destruye, sólo se
transforma.
Laboratorio 12:
Conservación de la
energía.
Fuerzas
conservativas.
Energía mecánica.
Análisis e
resultados de las
experiencias.
Usando un sistema
masa-resorte, calcula
la energía total del
sistema y concluye
su conservación.
Evaluar el
aprendizaje.
unidades. Vector.
Vector unitario.
Componentes
rectangulares de un
una partícula.
Contenidos
desarrollados en la
semana 9, 10, 11 y
12.
13 Identificar las
características de un
cambio de fase y de
un cambio de
temperatura.
Diferenciar los
efectos de calor
sensible y calor
latente. Analizar el
efecto del calor de
combustión de los
cuerpos en sistemas
industriales.
Calorimetría. Calor, cambio de
fase, calor latente de
fusión y vaporización,
representación
gráfica. Casos y
aplicaciones. Calor
sensible.
Representación
gráfica.
Representación
gráfica.
Ejecución de
ejercicios de
aplicación y cálculos
de componentes
requeridos.
Autoevaluación.
Aplicar los conceptos
termodinámicos que
rigen el
comportamiento de
los fenómenos que
involucran
transferencia de calor
en sistemas
industriales.
Física térmica. Fenómeno de
por conducción,
convección y
radiación de
diferentes formas
geométricas.
Resuelve ejercicios
de aplicación con
desarrollo y solución
de casos de su
entorno real.
Determinar el calor
específico de un
cuerpo sólido (metal)
por el método de las
mezclas.
Obtener la
temperatura de un
cuerpo
Laboratorio 13:
Calor específico de
sólidos.
Calor específico.
Calorímetro.
Método de las
mezclas.
Equivalente en agua.
Soluciona cuestiones
aplicando los
conceptos de calor
específico, mezclas y
equilibrio térmico.

8
incandescente cuyo
calor específico es
conocido usando el
calorímetro.
14 Aplicar los conceptos
termodinámicos que
rigen el
comportamiento de
los fenómenos que
involucran
en sistemas
industriales. Analizar
las aplicaciones de
los procesos
termodinámicos en
diversos procesos.
Termodinámica. Primera Ley de la
termodinámica.
Trabajo realizado al
cambiar el volumen.
Variación de la
energía interna. Ley
de Gases ideales.
Procesos adiabático,
isocoro, isobárico e
isotérmico.
Ejercicios de
aplicación con
desarrollo y solución
de casos de su
entorno real
empleando un
BLOG. Resolución de
ejercicios de
aplicación y
determinación de
componentes.
Evaluar las
aplicaciones de los
ciclos
termodinámicos en
diversos procesos.
Termodinámica. Ciclos
termodinámicos.
Segunda ley.
Analiza el
comportamiento de
los ciclos de Carnot y
Otto. Analiza la
segunda ley de la
termodinámica.
Elaborar un informe
presentando la
información clara y
precisa mediante
tablas y gráficas.
Laboratorio 14:
Termodinámica.
Ley de Boyle.
Patrón de datos de
dos cantidades
linealmente
dependientes.
Gradiente con su
respectiva
incertidumbre.
Determina el trabajo
realizado sobre el
sistema, comprueba
la ley de Boyle.
Determinar las
variables de
investigación.
Plantear una
hipótesis de
investigación.
Diseñar
procedimientos para
la obtención de
datos. Elaborar
conclusiones.
Evaluar resultados.
15 Analizar el
comportamiento del
movimiento
ondulatorio y sus
fenómenos.
Movimiento
ondulatorio
Onda transversal y
longitudinal. Función
de la onda armónica
transversal.
Fenómenos
ondulatorios:
reflexión, refracción,
interferencia,
difracción y
polarización.
Analiza el
comportamiento del
movimiento
ondulatorio y sus
fenómenos.
Evaluar el
comportamiento de
las ondas sonoras y
su efecto en la
seguridad industrial.
Analizar la intensidad
sonora y el efecto
Sonido. Efecto
Doppler.
Ondas sonoras.
Percepción de ondas
sonoras, intensidad
del sonido. Velocidad
del sonido. Efecto
Doppler: Fuente en
movimiento y
Observación de
distintas fuentes
sonoras indicando
cómo se origina el
sonido en cada una
de ellas.
Confección de tablas

9
Doppler con sus
aplicaciones en
situaciones reales.
observador en
movimiento. Riesgos
y medidas de
seguridad industrial.
de datos utilizando la
frecuencia, la
longitud de onda y la
velocidad con que se
propaga un sonido
determinado en
distintos medios
sólidos, líquidos y
gaseosos.
Determinar
velocidad del sonido
en el aire.
Laboratorio 15:
Velocidad del sonido
en el aire.
Sonido.
Velocidad del sonido.
Modos de vibración.
Resonancia.
Análisis e
resultados de las
experiencias.
Calcula la velocidad
del sonido en un
medio como el aire
utilizando el equipo
de laboratorio.
16 Analizar los rangos
de energía y
frecuencia del
espectro
electromagnético.
Movimiento
ondulatorio
Espectro
electromagnético.
Rango energético.
Rango de
frecuencias. Espectro
visible. Aplicaciones.
Analiza los rangos de
energía y frecuencia
del espectro
electromagnético.
Aplicaciones en su
especialidad.
Interpretar y analizar
las aplicaciones de la
reflexión y refracción
de la luz: la fibra
óptica en procesos
productivos reales.
Reflexión, refracción
de la luz.
Reflexión, refracción
de la luz. Reflexión
interna total.
Solución de
problemas para
casos aplicativos
relacionados a la
carrera profesional.
AUTOEVALUACIÓN.
Analizar las
imágenes formadas
en un espejo plano.
Comprender las
leyes de la reflexión y
refracción.
Determinar
distancia focal de
diversas lentes.
Laboratorio 16:
Óptica. Reflexión,
refracción de la luz,
lentes y espejos.
Leyes de la reflexión
y refracción.
Reflexión interna
total.
Lentes delgadas y
espejos curvos.
Análisis e
resultados de las
experiencias.
Utiliza las leyes de la
óptica geométrica
para comprender las
leyes de la reflexión y
refracción en lentes y
espejos.
Evaluar el
aprendizaje.
Evaluación 04. Calorimetría. Primera
y segunda Ley.
Procesos y ciclos
termodinámicos.
Ondas y fenómenos
ondulatorios. Óptica.
Contenidos
desarrollados en la
semana 13, 14, 15 y
16.
17 Evaluar el
aprendizaje.
Evaluación final. Conceptos tratados
en curso de la
semana 1 a la 16.
Resuelve el examen
final.

10
Resultados
● Aplican sus conocimientos de matemática, ciencia y tecnología para solucionar
problemas de ingeniería aplicada en sistemas electrónicos industriales.
● Realizan pruebas a dispositivos y sistemas de medición y control, asimismo analizan
e interpretan los resultados para su aplicación.
● Diseñan y optimizan sistemas y procesos para cumplir con las condiciones
establecidas y gestionando adecuadamente los recursos materiales y humanos.
● Trabajan eficazmente en equipo.
Metodología
En las clases teóricas se aplican metodologías activas como aula invertida, discusiónde casos
y resolución de problemas. El curso se complementa ejercitando al alumno en la redacción de
informes y desarrollo de proyectos. La metodología utilizada parte de una programación
planificada para la asignatura, definida tanto en los objetivos a alcanzar como en los
contenidos a aprender y aplicar.
Las sesiones asocian lo conocido con los nuevos contenidos a tratar.
Una vez establecidos los conocimientos previos; se presentan los contenidos nuevos de
manera ordenada y reducidos didácticamente; alternando las explicaciones y presentación de
los contenidos con las actividades aplicativas de los estudiantes.
Los estudiantes participan en actividades aplicativas y trabajan en grupo que permite superar
el grado de abstracción que puede presentar el aprendizaje de contenidos teóricos.
Las actividades de evaluación son permanentes, pero con una actividad concreta de control
del éxito o evaluación, que sucede en los periodos finales de clase, para ofrecer una
realimentación del control del éxito en el aprendizaje del estudiante; así como, del éxito de las
preparaciones y conducción adecuada del profesor.
Sistema de Evaluación: x
De las cuatro prácticas de aula, se elimina la nota más baja y se promedian las tres restantes
(Pa).
De las dieciséis prácticas de laboratorio, ninguna se elimina para obtener el promedio de
laboratorio (Pb).
Nota Final = 0.30 Pa + 0.60 Pb + 0.10 Ex
Donde: E = Examen
Pa = Pruebas de Aula, Pb = Pruebas de Laboratorio, Pt = Pruebas de Taller
Bibliografía
● Alcalde San Miguel, Pablo.(1998). Electrotecnia. Equipos e instalaciones
electrotécnicas. Madrid: Paraninfo. (621.3/A35).
● Dorf, Richard C. (2006). Circuitos eléctricos. México D.F.: Alfaomega. (621.3C/D92C).
● García Trasancos, José. (1998). Electrotecnia. Barcelona: Reverté. (621.3/G25E).
● Mileaf, Harry. (1989). Curso práctico de electricidad. Vol. 1. México D.F.: Ciencia y
Técnica. (621.3/M57/v.1).
Técnica. (621.3/M57/v.2).
Técnica. (621.3/M57/v.3).
● Raymond A. Serway and John W.Jewett, Jr. (2010) PHYSICS FORSCIENTISTS AND

11
ENGINEERS WITH MODERN PHYSICS, Brooks/Cole CengageLearningeighthedition
ISBN-13: 978-1-4390-4844-3.
● Hugh d. Young and Roger a. Freedman (2008) UNIVERSITY PHYSICS, Pearson
Addison-Wesley 12th edition ISBN-13: 978-0-321-50121-9.
● Paul A. Tipler y Gene Mosca (2010) FISICA PARA LA CIENCIA Y LA TECNOLOGIA
E. Reverté 6th edition ISBN 978-84-291-4428-4. (530/T58/v.2B)
● Halliday&Resnick, Jearl Walker (2011) FUNDAMENTALS OF PHYSICS, John Wiley &
Sons, Inc 9th edition ISBN: 978-0-470-46911-8.

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