Denominación de la asignatura

Fundamentos Físicos de la Informática
Grado al que pertenece
Grado en Ingeniería Informática
Créditos ECTS
6
Curso y cuatrimestre en el que se imparte
Primer cuatrimestre
Carácter de la asignatura Fundamental

Presentación

Un sistema informático está siempre compuesto fundamentalmente de dos capas separadas pero ampliamente interrelacionadas entre sí: el hardware y el software. Se trata de un interacción íntima y armoniosa que hace posible la existencia de los increíbles dispositivos y plataformas digitales que nos rodean en nuestro día a día y que un ingeniero informático debe conocer, comprender y dominar.

Sin duda, en el componente hardware es donde se producen los procesos físicos más importantes y de la más amplia naturaleza: eléctricos, magnéticos, electromagnéticos, mecánicos, ópticos... e incluso cuánticos y gravitatorios. Cada subcomponente hardware (circuitos, lectores de discos ópticos, discos duros, comunicaciones inalámbricas, sintetizadores de audio, pantallas gráficas, geolocalización, etc.) representa en sí mismo una aplicación específica, inteligente y coordinada de una ley de la física o de un conjunto de ellas.

Sin embargo, puntos de vista más vanguardistas aplican al mundo software ciertas disciplinas de la física, tales como la termodinámica y la entropia.

En Fundamentos Físicos de la Informática, el futuro ingeniero informático se familiarizará con estas leyes y procesos físicos inherentes al correcto funcionamiento de un sistema informático integrado. No se trata de una asignatura orientada a una mera transmisión de conocimientos formales y poco prácticos, sino de una materia curricular que el estudiante de hoy apreciará como base sólida sobre la que construir el resto de conocimientos y destrezas a adquirir en el grado y el futuro ingeniero encontrará extremadamente útil en el ejercicio de su profesión.


Competencias

A continuación se enumeran las competencias que adquirirás al cursar esta asignatura:

  • Comprensión y dominio de los conceptos básicos de campos y ondas y electromagnetismo, teoría de circuitos eléctricos, circuitos electrónicos, principio físico de los semiconductores y familias lógicas, dispositivos electrónicos y fotónicos, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.

Contenidos

Tema 1. Introducción al campo eléctrico

Concepto de carga y fuerza ejercida por la presencia de cargas
Campo eléctrico debido a cargas discretas
Campo eléctrico debido a cargas continuas
Ley de Gauss
Conductores e aislantes

Tema 2. Potencial eléctrico

Potencial eléctrico y diferencia de potencial
Potencial debido a cargas puntuales
Potencial eléctrico debido a cargas continuas
Campo eléctrico y potencial

Tema 3. Campo magnético

Fuerza del campo magnético
Espiras e imanes
Efecto Hall
Campo magnético debido a cargas en movimiento
Ley de Biot y Savart
Ley de Ampère

Tema 4. Inducción magnética

Flujo magnético
Ley de Faraday
Ley de Lenz
Energía magnética
Circuitos LR

Tema 5.Ondas electromagnéticas

Ecuaciones de Maxwell
Ecuación de ondas
Radiación electromagnética

Tema 6.Circuitos de corriente continua

Resistencia y Ley de Ohm
Asociaciones de resistencias
Reglas de las mallas de Kirchhoff
Circuitos RC

Tema 7.Circuitos de corriente alterna

Corriente alterna en una resistencia
Circuitos de corriente alterna
Transformadores
Circuitos LRC

Tema 8.Física de los elementos ópticos de un sistema informático

Efecto fotoeléctrico
Luz láser
Birrefringencia
Fotodetectores y sensores CMOS y CCD
Óptica geométrica y lentes
Fibras ópticas

Tema 9.Fundamentos físicos de la persistencia magnética

Características básicas de los dispositivos de memoria
Escritura y lectura de datos en soporte magnéticos
El efecto magnetorresistivo (MR)
Efecto magnetorresistivo gigante (GMR)
Medios de grabación magneto-óptico
Principios de funcionamiento de los discos magnéticos

Tema 10.Fundamentos físicos de los dispositivos de presentación de información

Tubos de rayos catódicos y CRTs
Transistores de películas finas y cristales líquidos
Diodos de emisión de luz (LED)

Tema 11.Fundamentos físicos del almacenamiento volátil

Válvulas de vacío
Transistores
Transistores de Efecto de Campo
Memorias de ferrita
Transistores MOSFET
Portadores calientes
Memorias de acceso dinámico (DRAM)
Memorias flash
Efecto túnel
RAM Magnetorresistiva (MRAM)

Tema 12.Otros fundamentos físicos de un sistema informático

Acelerómetros
Sensores de proximidad
Posicionamiento y geolocalización
Giroscopios
Relojes de alta precisión
Generación de azar
Disipación de calor

Metodología

Metodología

Las actividades formativas de la asignatura se han elaborado con el objetivo de adaptar el proceso de aprendizaje a las diferentes capacidades, necesidades e intereses de los alumnos.

Las actividades formativas de esta asignatura son las siguientes:

  • Trabajos y Lecturas. Se trata de actividades de diferentes tipos: reflexión, análisis de casos, prácticas, etc. Además de análisis de textos relacionados con diferentes temas de la asignatura.
  • Participación en eventos. Son eventos programados todas las semanas del cuatrimestre: sesiones presenciales virtuales, foros de debate, test.
  • Laboratorios. Actividad práctica que se realiza en tiempo real e interactuando con otros alumnos. En el laboratorio los estudiantes tendrán que desarrollar los ejercicios propuestos en un entorno de simulación online. Los estudiantes contarán en todo momento con el apoyo de un tutor de laboratorio, que ayudará al alumno a desarrollar su actividad. El tutor de laboratorio podrá asignar grupos de alumnos para que, de forma colaborativa, alcancen los resultados solicitados. Este tipo de actividad posee un peso considerable en la evaluación continua del alumno, por lo que, a pesar de no ser obligatoria su realización, se recomienda firmemente la participación en los mismos. Cada laboratorio contemplará varias opciones de asistencia que habrás de reservar por anticipado.

En la programación semanal puedes consultar cuáles son las actividades concretas que tienes que realizar en esta asignatura.

Descarga el pdf de la programación

Estas actividades formativas prácticas se completan, por supuesto, con estas otras:

  • Estudio personal
  • Tutorías
  • Examen final presencial

Puedes personalizar tu plan de trabajo seleccionando aquel tipo de actividad formativa que se ajuste mejor a tu perfil. El profesor-tutor te ayudará y aconsejará en el proceso de elaboración de tu plan de trabajo. Y siempre estará disponible para orientarte durante el curso.

Recomendaciones técnicas

Recomendaciones técnicas

Para la correcta participación de los alumnos en las diferentes actividades propuestas en la asignatura se recomienda disponer de un ordenador con las siguientes especificaciones mínimas recomendadas:

  • 4 GB de RAM
  • Conexión a Internet superior a 6 Mbit/s
  • Cámara web
  • Micrófono
  • Altavoces o auriculares
  • Sistema operativo Windows o Mac OS (algunas actividades pueden presentar dificultades sobre Linux. En esta circunstancia se recomienda consultar con el profesor de la asignatura)
  • Acceso de administrador al sistema (es necesario la instalación de programas, emuladores, compiladores…)
  • Navegador web Netscape, Chrome, Safari o Firefox actualizado (versiones no actualizadas pueden presentar problemas funcionales y/o de seguridad)

Bibliografía

Bibliografía básica

Recuerda que la bibliografía básica es imprescindible para el estudio de la asignatura. Cuando se indica que no está disponible en el aula virtual, tendrás que obtenerla por otros medios: librería UNIR, biblioteca… 

Tipler, P. A., Mosca, G. (2004). Física para la ciencia y la tecnología. Volumen 2: Electricidad y magnetismo/Luz.
Madrid: Editorial Reverté. ISBN: 978-84-291-4430-7.
Únicamente los capítulos 21 y 22 del manual están disponibles en el aula virtual (bajo licencia CEDRO*), con el objetivo de que puedas empezar a estudiar la asignatura.

Tema 1

  • Capítulos 21 y 22 (páginas 693-762) del manual Física para la ciencia y la y tecnología de Paul A. Tipler y Gene Mosca.
     El intervalo está disponible en el aula virtual de la UNIR.

Tema 2

  • Capítulo 23 (páginas 763-800) del manual Física para la ciencia y la y tecnología de Paul A. Tipler y Gene Mosca.

Tema 3

  • Capítulos 26 y 27 (páginas 887-958) del manual Física para la ciencia y la y tecnología de Paul A. Tipler y Gene Mosca.

Tema 4

  • Capítulo 28 (páginas 959-994) del manual Física para la ciencia y la y tecnología de Paul A. Tipler y Gene Mosca.

Tema 5

  • Capítulo 30 (páginas 1031-1051) del manual Física para la ciencia y la y tecnología de Paul A. Tipler y Gene Mosca.

Tema 6

  • Capítulo 25 (páginas 839-886) del manual Física para la ciencia y la y tecnología de Paul A. Tipler y Gene Mosca.

Tema 7

  • Capítulo 29 (páginas 995-1028) del manual Física para la ciencia y la y tecnología de Paul A. Tipler y Gene Mosca.

Tema 8

Tema 9

  • Los textos necesarios para el estudio de este tema han sido elaborados por la UNIR y están disponibles en formato digital para consulta, descarga e impresión en el aula virtual.

Tema 10

Tema 11

Tema 12

* Esta obra está protegida por el derecho de autor y su reproducción y comunicación pública, en la modalidad puesta a disposición, se ha realizado en virtud del artículo 32.4 de la Ley de Propiedad Intelectual. Queda prohibida su posterior reproducción, distribución, transformación y comunicación pública en cualquier medio y de cualquier forma.

Bibliografía complementaria

Báez López, D. (2009). Análisis de circuitos con Spice.  Madrid: Ediciones Alfaomega.
 
Magro Andrade, A. (2010). Fundamentos de física II: electromagnetismo y ondas.
Madrid: García Maroto Editores.
 
Ohanian, H. S. (2009). Física para Ingeniería y Ciencia, II. México: McGraw Hill.
 
Riedel, S. A., Nilsson, J. W. (2005). Circuitos eléctricos. Madrid: Pearson Educación.
 

evaluación

Evaluación y calificación

El sistema de calificación se basa en la siguiente escala numérica:

0 - 4, 9

Suspenso

(SS)

5,0 - 6,9

Aprobado

(AP)

7,0 - 8,9

Notable

(NT)

9,0 - 10

Sobresaliente

(SB)

La calificación se compone de dos partes principales:

calificación

El examen se realiza al final del cuatrimestre y es de carácter PRESENCIAL y OBLIGATORIO. Supone el 60% de la calificación final y para que la nota obtenida en este examen se sume a la nota final, es obligatorio APROBARLO.

La evaluación continua supone el 40% de la calificación final. Este 40% de la nota final se compone de las calificaciones obtenidas en las diferentes actividades formativas llevadas a cabo durante el cuatrimestre.

Ten en cuenta que la suma de las puntuaciones de las actividades de la evaluación continua permite que realices las que prefieras hasta conseguir el máximo puntuable mencionado en la programación semanal. En ella se detalla la calificación máxima de cada actividad o evento concreto puntuables.

El sistema de evaluación de la asignatura es el siguiente:

SISTEMA DE EVALUACIÓN 
PONDERACIÓN MIN. 
PONDERACIÓN MÁX. 
Prueba de evaluación final presencial
60%
60%
Evaluación de prácticas de laboratorios virtuales
0%
40%
Resolución de trabajos, proyectos y casos
0%
40%
Participación en foros y otros medios participativos
0%
40%

 

 

Ten en cuenta…
Si quieres presentarte sólo al examen final, tendrás que obtener una calificación de 5 puntos sobre 6 para aprobar la asignatura.

Orientaciones para el estudio

Orientación para el estudio

Obviamente, al tratarse de formación on-line puedes organizar tu tiempo de estudio como desees, siempre y cuando vayas cumpliendo las fechas de entrega de actividades, trabajos y exámenes. Nosotros, para ayudarte, te proponemos los siguientes pasos:

  1. Desde el Campus virtual podrás acceder al aula virtual de cada asignatura en la que estés matriculado y, además, al aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar. Aquí podrás consultar la documentación disponible sobre cómo se utilizan las herramientas del aula virtual y sobre cómo se organiza una asignatura en la UNIR y también podrás organizar tu plan de trabajo personal con tu profesor-tutor.
  2. Observa la programación semanal. Allí te indicamos qué parte del temario debes trabajar cada semana.
  3. Ya sabes qué trabajo tienes que hacer durante la semana. Accede ahora a la sección Temas del aula virtual. Allí encontrarás el material teórico y práctico del tema correspondiente a esa semana.
  4. Comienza con la lectura de las Ideas clave del tema. Este resumen te ayudará a hacerte una idea del contenido más importante del tema y de cuáles son los aspectos fundamentales en los que te tendrás que fijar al estudiar el material básico. Lee siempre el primer apartado, ¿Cómo estudiar este tema?, porque allí te especificamos qué material tienes que estudiar. Consulta, además, las secciones del tema que contienen material complementario (Lo + recomendado y + Información).
  5. Dedica tiempo al trabajo práctico (sección Actividades y Test). En la programación semanal te detallamos cuáles son las actividades correspondientes a cada semana y qué calificación máxima puedes obtener con cada una de ellas.
  6. Programa con antelación suficiente la asistencia a los laboratorios de las diferentes asignaturas. El tutor propondrá varias opciones horarias que habrás de seleccionar. La asignación será por orden de solicitud en caso de superar el número máximo de asistentes. Una vez realizados los laboratorios no habrá posibilidad de repetirlos en el mismo curso académico.
  7. Te recomendamos que participes en los eventos del curso (sesiones presenciales virtuales, foros de debate…). Para conocer la fecha concreta de celebración de los eventos debes consultar las herramientas de comunicación del aula vitual. Tu profesor y tu profesor-tutor te informarán de las novedades de la asignatura.
En el aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar encontrarás siempre disponible la documentación donde te explicamos cómo se estructuran los temas y qué podrás encontrar en cada una de sus secciones: Ideas clave, Lo + recomendado, + Información, Actividades y Test.

Recuerda que en el aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar puedes consultar el funcionamiento de las distintas herramientas del aula virtual: Correo, Foro, Sesiones presenciales virtuales, Envío de actividades, etc.

Ten en cuenta estos consejos…

  • Sea cual sea tu plan de estudio, accede periódicamente al aula virtual, ya que de esta forma estarás al día de las novedades del curso y en contacto con tu profesor y con tu profesor tutor.
  • Recuerda que no estás solo: consulta todas tus dudas con tu profesor-tutor utilizando el correo electrónico. Si asistes a las sesiones presenciales virtuales también podrás preguntar al profesor sobre el contenido del tema. Además, siempre puedes consultar tus dudas sobre el temario en los foros que encontrarás en cada asignatura (Pregúntale al profesor).
  • ¡Participa! Siempre que te sea posible accede a los foros de debate y asiste a las sesiones presenciales virtuales. El intercambio de opiniones, materiales e ideas nos enriquece a todos.
  • Y ¡recuerda!, estás estudiando con metodología on line: tu esfuerzo y constancia son imprescindibles para conseguir buenos resultados. ¡No dejes todo para el último día!