Portada: guía de la I2 de Electricidad y Magnetismo FIS1533 en Ingeniería UC

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Electricidad y Magnetismo FIS1533 UC: la I2 se gana eligiendo

La I1 de FIS1533 se puede sobrevivir con memoria: aprendes Coulomb, te sabes las tres superficies gaussianas clásicas y con eso rascas un 4,5. La I2 no funciona así, y por eso mucha gente que venía bien se pega el costalazo justo acá. El cambio no es que la materia sea más difícil: es que deja de preguntarte cómo se calcula algo y empieza a preguntarte cuál de tres caminos conviene tomar.

Por qué la I2 tumba a gente que venía bien en la I1

Si revisas interrogaciones antiguas del ramo aparece un patrón: casi ningún problema de la I2 es largo. Lo que son es ambiguos al principio. Te dan un cable coaxial y tienes que decidir si vas con Ampère o con Biot–Savart. Te meten un dieléctrico en un condensador y tienes que decidir si lo que se conserva es la carga o el voltaje. Te dan un circuito con un condensador y tienes que decidir si estás en t = 0, en régimen permanente o en el medio.

Cada decisión toma treinta segundos y define si el resto de la hoja vale puntos. Los cálculos son integrales que ya sabes hacer desde Cálculo II.

A quién le sirve esta guía: a alguien que ya maneja el formalismo pero llega a la prueba y se queda pegado decidiendo por dónde partir. A quién no: si todavía no te queda clara la ley de Gauss ni el concepto de campo, esto te va a quedar grande; conviene devolverse a la guía de la I1 de FIS1533 y recién después volver.

Qué entra en la I2 y dónde se pierden los puntos

El temario exacto depende de tu sección, así que confirma con el programa de tu profe. Dicho eso, la estructura se repite: capacitancia y dieléctricos es el bloque más corto, circuitos se lleva un tercio largo de la prueba y magnetostática es el problema más pesado, el que decide entre el 4 y el 6.

Bloque Lo que te preguntan de verdad Error clásico
Capacitancia y dieléctricos Qué magnitud queda fija al cambiar el sistema Asumir que Q y V se conservan a la vez
Energía almacenada Comparar dos estados, no calcular uno solo Usar ½CV² cuando lo fijo era la carga
Circuitos DC Reducir el circuito antes de plantear Kirchhoff Escribir seis ecuaciones donde bastaban dos
Transitorio RC Leer el circuito en t = 0 y en t → ∞ Tratar el condensador como resistencia
Magnetostática Justificar la simetría antes de integrar Aplicar Ampère donde no hay simetría

Fíjate en la tercera columna: ninguno de esos errores es de cálculo. Todos son de lectura del problema.

Capacitancia y dieléctricos: la pregunta es qué queda fijo

Todo el bloque se reduce a una bifurcación. Cuando metes un dieléctrico de constante κ entre las placas pasa una de dos cosas:

  • Batería desconectada: la carga no tiene por dónde irse, Q queda fija. C sube a κC, el voltaje baja a V/κ y la energía baja a U/κ.
  • Batería conectada: la batería impone V, así que V queda fijo. C sube a κC, la carga sube a κQ y la energía sube a κU.

Es el mismo dieléctrico y la energía se mueve para lados opuestos. Por eso el enunciado siempre dice, en alguna parte, si la fuente sigue conectada: esa frase es el problema, no un detalle de contexto. Subráyala apenas la leas.

Lo demás es rutina: C = ε₀A/d para placas paralelas, en paralelo las capacitancias se suman, en serie se suman las inversas. Y una regla práctica para la energía: si lo que se conserva es la carga usa Q²/2C, si lo que se conserva es el voltaje usa ½CV². Elegir la forma correcta te ahorra despejar y te ahorra el error de signo.

Circuitos DC y RC: el bloque fácil que baja notas

Acá la gente no falla por no saber, falla por apurada. Dos hábitos que valen puntos.

Reduce antes de plantear. Antes de escribir una malla, junta todas las resistencias en serie y en paralelo que puedas. Un circuito de seis resistencias casi siempre colapsa a dos o tres. Kirchhoff sobre el circuito reducido son dos ecuaciones; sobre el circuito crudo son seis y una probabilidad altísima de equivocarte en un signo.

Lee los extremos. En un RC, los instantes que casi siempre te preguntan son t = 0 y t → ∞, y en ninguno necesitas la exponencial. En t = 0 el condensador está descargado y se comporta como un cable. En régimen permanente ya no circula corriente por su rama: es un circuito abierto. Con eso resuelves media pregunta sin tocar q(t) = Cε(1 − e^(−t/RC)).

La constante τ = RC aparece solo en preguntas intermedias. Y ojo con el R: es la resistencia equivalente que ve el condensador, no la primera del dibujo.

Magnetostática: Ampère o Biot–Savart, esa es toda la decisión

Este es el problema que decide tu nota, y el criterio para elegir cabe en una línea: Ampère solo sirve si puedes dibujar una curva cerrada donde B tenga magnitud constante y dirección conocida. Si no puedes, es Biot–Savart.

En la práctica Ampère funciona en cuatro casos y en ninguno más: alambre infinito, cable coaxial, solenoide largo y toroide. Todos comparten que la corriente se extiende infinitamente o se cierra sobre sí misma, y por eso el campo no depende de dónde te pares a lo largo del eje. Ahí sacas B = μ₀I/2πr para el alambre y B = μ₀nI dentro del solenoide casi sin integrar.

Biot–Savart es para todo lo finito: un segmento, una espira vista desde su eje, un arco. Integrales más feas pero acotadas, y conviene tener a mano B = μ₀I/2R en el centro de una espira, porque muchos problemas son superposición de trozos conocidos.

Un detalle de corrección: escribe explícitamente la frase que justifica tu simetría antes de integrar, algo como “por simetría cilíndrica, B es tangencial y de magnitud constante sobre la circunferencia de radio r”. En las pautas eso suele tener puntaje propio, y es puntaje que se regala por no escribir una línea.

Y no mezcles los productos cruzados del final: F = qv × B para una carga, F = IL × B para un conductor y τ = μ × B para el torque sobre una espira, con μ = NIA.

Ver el curso de Electricidad y Magnetismo FIS1533 UC — clases grabadas y ejercicios resueltos para reforzar la base del ramo antes de la interrogación.

Cómo se resuelven dos problemas de I2 sin integrar de más

Situación 1. Un condensador se carga, se desconecta la batería y recién ahí se inserta el dieléctrico. Te preguntan por el trabajo. Antes de calcular: la batería está desconectada, entonces Q es constante, C sube a κC y Q²/2C baja a U/κ. La energía disminuyó, o sea el dieléctrico fue atraído hacia adentro y el trabajo lo hizo el sistema. El problema se resolvió al leer “se desconecta”.

Situación 2. Un cable coaxial con corriente I de ida por el conductor interno y de vuelta por el externo, y te piden B en tres regiones. La tentación es integrar; la jugada es aplicar Ampère tres veces cambiando solo la corriente encerrada. Dentro del conductor interno encierras una fracción de I, entre los conductores encierras I completo, y fuera de todo encierras I − I = 0, así que B = 0. Tres líneas.

Para la semana previa, no cubras el temario de nuevo. Con cinco días rinde más esto: dos días de interrogaciones antiguas cronometradas y sin pauta, para detectar en qué decisión te trabas; un día armando a mano una hoja con las cuatro geometrías de Ampère, las dos reglas de dieléctricos y los tres productos cruzados; un día repitiendo solo lo que fallaste; y el último sin materia nueva.

Si quieres ordenar el resto de tus ramos del semestre, en el hub de ramos UC están las guías de las otras interrogaciones.

Preguntas frecuentes

¿Entra materia de la I1 en la I2?
Formalmente casi nunca, pero en la práctica sí: capacitancia se apoya en potencial y el potencial se apoya en campo. Es acumulativo aunque la pauta no lo diga.

¿Puedo llevar formulario?
Depende de la sección y cambia semestre a semestre. Pregúntalo en clases: estudiar pensando que hay formulario y llegar sin él es la peor forma de perder puntos.

Me fue mal en la I1, ¿alcanzo a remontar?
Depende de tu ponderación, pero la I2 suele pesar igual o más y el examen todavía está por delante: matemáticamente casi siempre alcanza. Lo que no alcanza es estudiar la I2 con el método que te falló en la I1.

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