PROGRAMA ANALÍTICO CARRERA: TECNICATURA UNIVERSITARIA EN ELECTROMECANICA

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1 PROGRAMA ANALÍTICO DEPARTAMENTO: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CARRERA: TECNICATURA UNIVERSITARIA EN ELECTROMECANICA ASIGNATURA: ELECTROTECNIA CÓDIGO: 0808 AÑO ACADÉMICO: 2014 PLAN DE ESTUDIO: 2014 UBICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIO: 2do. CUATRIMESTRE DE 1er.AÑO DOCENTE A CARGO: EQUIPO DOCENTE: Dr. Ing. BOSSIO, José Maria - Responsable Dr. Ing. BOSSIO, José Maria Responsable Dr. Ing. SILVA, Luis Ignacio - Colaborador RÉGIMEN DE ASIGNATURAS: (*) Aprobada Regular (*) El presente régimen de correlatividades se ha diseñado pensando en el avance efectivo del estudiante en su carrera, brindando elasticidad al régimen por lo que sólo se exigirán asignaturas regulares y/o aprobadas para rendir el examen final. ASIGNACIÓN DE HORAS: Semanales: 6 Totales Teóricas: 40 Prácticas Resolución de problemas: 40 Laboratorio: 10 Proyecto: - Trabajo de campo: - CARÁCTER DE LA ASIGNATURA: Obligatoria OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: En años recientes el campo de la Electrotecnia experimentó un gran crecimiento debido a la confluencia de varios factores, de modo de considerarse una de las asignaturas básicas en carreras Programa Analítico Página 1 de 5

2 de Ingeniería y Tecnicaturas Universitarias de índole tecnológicas. A razón de ello, se busca un entendimiento de los conceptos básicos relativos a la electricidad, implícitamente en términos de aprendizaje previo. A través del cursado de la asignatura el estudiante desarrollará competencias tales como la de analizar, calcular y describir el funcionamiento de sistemas y circuitos eléctricos en corriente continua y alterna. El desarrollo de las habilidades de solución de problemas es un eje central del curso, recurriendo a ejemplos y a ejercicios de práctica simple para mostrar los métodos de solución y ofrecer a los estudiantes oportunidades de practicar con casos y aplicaciones reales. De esta manera se promueve al estímulo de los estudiantes a analizar los problemas abordados, permitiendo considerar implicaciones más amplias de una situación específica en la solución de problemas. Asistiendo así con la formación de Técnicos con capacidad de actualización permanente y adecuación a la evolución de la tecnología. CONTENIDOS MÍNIMOS: Electromagnetismo. Conceptos de Electricidad. Definiciones. Ley de Ohm. Corriente Continua (C.C.). Corriente Alterna (C.A.). Circuitos Eléctricos Resistivos, Inductivos y Capacitivos. Potencia. Sistemas Polifásicos. PROGRAMA: Capítulo 1: ELECTROMAGNETISMO Descripción de los contenidos de la materia, su importancia en el desarrollo de la carrera. Unidades y símbolos eléctricos. La materia, el electrón y la electricidad: estructura de la materia; el átomo, carga eléctrica; electrones de valencia y electricidad; materiales aislantes, conductores y semiconductores; inducción electrostática; ley de Coulomb; El campo eléctrico; Intensidad; líneas de fuerza; Cálculo del campo eléctrico. Dipolo eléctrico en un campo eléctrico; Concepto de flujo eléctrico; Magnetismo e imanes: Teoría del campo magnético; Concepto de flujo magnético; Fuerza magnética; Fuerza magnética sobre una carga eléctrica en movimiento; Ley de Lorenz; Fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo; Materiales paramagnéticos, diamagnéticos y ferromagnéticos; Permeabilidad magnética; cargas aisladas en movimiento; Ley de la inducción magnética B ; campo magnético creado por un conductor con corriente; Campo magnético creado por un conductor rectilíneo indefinido con corriente; Ley de Biot y Savant; Fuerza entre dos corrientes rectilíneas; Campo magnético creado por una espira de corriente circular; Concepto de solenoide; Campo magnético creado por un solenoide; Inducción electromagnética; Ley de Faraday-Lenz. Ejercicios y aplicaciones. Capítulo 2: ELECTRICIDAD Conceptos y principios básicos de la electricidad; Conceptos básicos y leyes de corriente eléctrica; Revisión de magnitudes eléctricas; Potencial eléctrico en un punto; Diferencia de Programa Analítico Página 2 de 5

3 potencial; Concepto de tensión y caída de tensión; Resistencia eléctrica; Ley de Ohm; Fuentes de tensión y fuentes de corriente. Ejercicios y aplicaciones. Capítulo 3: CORRIENTE CONTINUA (C.C.) Y ALTERNA (C.A.) Conceptos y principios básicos de la corriente continua (C.C.); Aplicaciones de la C.C.; Corriente alterna (C.A.); Concepto de forma de función periódica, ciclo, período y frecuencia; Valores característicos (instantáneo, pico, pico a pico, medio y eficaz); Concepto de fase. Ejercicios y aplicaciones. Capítulo 4: CIRCUITOS ELÉCTRICOS Concepto de circuito eléctrico; Elementos de un circuito eléctrico; Elementos activos de los circuitos: fuente de tensión perfecta y fuente de tensión real; Elementos pasivos de los circuitos: resistores puros, inductores puros, capacitores puros; Análisis y resolución de circuitos eléctricos simples con corriente continua; Circuitos en configuración serie, paralelo, y mixto, características; Leyes de Kirchoff; Análisis y resolución de circuitos mediante el método de las mallas y el método de los nodos; Análisis de circuitos simples con corriente alterna; Números complejos (formas binómica y polar; operaciones); Concepto de impedancia y admitancia; Conceptos de reactancia y susceptancia; Asociación de elementos activos y pasivos, y en serie o en paralelo; Diagramas vectoriales; Resolución analítica y gráfica de circuitos mixtos. Ejercicios y aplicaciones. Capítulo 5: POTENCIA Concepto de potencia; Potencia en circuitos de corriente continua y alterna; Potencias activa, reactiva y aparente; Factor de potencia; Significado del factor de potencia; Mejoramiento del factor de potencia; Triángulo de potencias. Ejercicios y aplicaciones. Capítulo 6: SISTEMAS POLIFÁSICOS Generación de un sistema trifásico; Ventajas y desventajas; Sistemas trifásicos ideales; Tensiones en los sistemas trifásicos; Cargas en estrella equilibrada; Cargas en estrella desequilibrada; Caso del neutro conectado a la red: estrella desequilibrada con neutro conectado; Caso del neutro aislado de la red: estrella desequilibrada sin neutro; Potencia en circuitos trifásicos. Mejoramiento del factor de potencia en redes trifásicas. Ejercicios y aplicaciones. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA: Se dictarán clases teórico-prácticas en aula, con exposición oral, uso de pizarrón, de retroproyector y de proyector multimedia (Cañón de proyección y PC). De esta manera, mediante el análisis práctico se arribarán problemas y ejercicios dispuestos para reforzar y ayudar a entender los planteamientos teóricos. Además, se elaborarán laboratorios específicos afianzando aún mejor los conceptos vertidos en la asignatura. Los horarios de consulta se fijarán de acuerdo a las posibilidades de los docentes de la asignatura y de los estudiantes inscriptos. Programa Analítico Página 3 de 5

4 MODALIDAD DE EVALUACIÓN: El método de evaluación consiste en dos (2) exámenes parciales teórico-práctico, a mediados y al finalizar el cursado, respectivamente. Estableciéndose una promoción de la asignatura cuando no posea el estudiante una nota inferior a siete (7) en ambos parciales, y una regularización cuando no posea una nota inferior a cinco (5). Cada examen parcial se basará fundamentalmente en una parte teórica en la cual se evaluarán conceptos relacionados a los tópicos dictados, y una parte práctica asociada a la resolución de problemas con cierto proceso de elaboración y vinculación entre distintos conceptos. De este modo, el planteo adecuado del mismo, el uso de unidades de diferentes magnitudes y la discusión de resultados, tomará mayor importancia en la evaluación. En los exámenes finales, los estudiantes con condición regular deberán rendir un examen práctico, del cual deberán resolver correctamente al menos el 50% del mismo logrando así la habilitación para rendir un examen teórico. En éste último, el alumno deberá responder correctamente al menos dos (2) de tres (3) temas elegidos al azar del programa de cursado de la asignatura. Los alumnos con condición libre, si no hubiera presentado y aprobado los informes de Laboratorios del año en el cual curso la asignatura, deberá realizar correctamente un Laboratorio de los realizados en el último año académico, obteniendo así la posibilidad de rendir un examen práctico. Con la aprobación de dicho examen el cual deberá ser resuelto correctamente en un 70%, finalmente deberá rendir un examen teórico formado por tres (3) temas tomados al azar del programa de cursado de la asignatura, y todos de manera correcta. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES: N Fecha Clases (Teóricos-prácticas) 1 11/08 Electromagnetismo. Carga eléctrica. Conductores y semiconductores. Inducción electrostática. Ley de Coulomb. El campo eléctrico. Intensidad. Líneas de fuerza. Cálculo del campo eléctrico. Dipolo eléctrico en un campo eléctrico. Concepto de flujo eléctrico. Ejercicios y aplicaciones. 2 18/08 Electromagnetismo. Magnetismo e imanes: Teoría del campo magnético. Concepto de flujo magnético. Fuerza magnética. Ley de la inducción magnética B. Campo magnético Inducción electromagnética. Ley de Faraday-Lenz. Ejercicios y aplicaciones. 3 25/08 Electricidad. Conceptos y principios básicos de la electricidad. Magnitudes eléctricas. Potencial eléctrico. Ley de Ohm. Ejercicios y aplicaciones. 4 1/09 Corriente continua Corriente alterna: Conceptos y principios básicos. Valores característicos. Ejercicios y aplicaciones. 5 8/09 Circuitos eléctricos: Elementos de un circuito eléctrico. Elementos activos Elementos pasivos. Circuitos eléctricos simples con corriente continua. Circuitos en configuración serie, paralelo, y mixto, características. Ejercicios y aplicaciones 6 15/09 Circuitos eléctricos en C.C.: Leyes de Kirchoff: Análisis y resolución de circuitos mediante el método de las mallas. Ejercicios y aplicaciones 7 22/09 Circuitos eléctricos en C.C.: Leyes de Kirchoff: Análisis y resolución de circuitos mediante el método de los nodos. Ejercicios y aplicaciones. 8 29/09 1er EXAMEN PARCIAL Programa Analítico Página 4 de 5

5 9 6/10 Circuitos eléctricos en C.A.: Concepto de impedancia y admitancia. Conceptos de reactancia y susceptancia. Asociación de elementos activos y pasivos, y en configuración serie o paralelo. Ejercicios y aplicaciones /10 Circuitos eléctricos en C.A.: Diagramas vectoriales. Resolución analítica y gráfica de circuitos mixtos. Ejercicios y aplicaciones /10 Potencia: Concepto de potencia. Potencia en circuitos de corriente continua y alterna. Potencias activa, reactiva y aparente. Factor de potencia. Triángulo de potencias. Ejercicios y aplicaciones /10 Sistemas Polifásicos: Generación de un sistema trifásico. Ventajas y desventajas. Sistemas trifásicos ideales. Tensiones en los sistemas trifásicos. Ejercicios y aplicaciones /11 Sistemas Polifásicos: Cargas equilibradas. Cargas desequilibradas. Caso de conexión de neutro. Potencia en circuitos trifásicos. Ejercicios y aplicaciones /11 2do EXAMEN PARCIAL 15 17/11 RECUPERATORIO / COLOQUIO BIBLIOGRAFÍA: Título Autor/s Editorial Año de Edición Notas de clase Bossio, José M Electromagnetismo Edminister, Joseph A. Mc Graw Hill 1993 Análisis de circuitos en ingeniería - 3a ed. Electrotecnia: Campos eléctricos y magnéticos Electrotecnia : fundamentos teóricos y aplicaciones prácticas - 4a ed. Hayt, William Hart - Kemmerly, Jack E. Mc Graw Hill 1993 Martin-Artajo, J. Aguilar 1964 Gray, Alexander - Wallace, G.A. Aguilar 2000 Circuitos Eléctricos Edminister, Joseph A. Mc Graw Hill 2004 Firma Docente Responsable Firma Secretario Académico Programa Analítico Página 5 de 5