Nombre de la asignatura: Análisis de Circuitos Eléctricos. Créditos: Aportación al perfil

Transcripción

1 Nombre de la asignatura: Análisis de Circuitos Eléctricos Créditos: Aportación al perfil Conocer y manejar software de aplicación para el diseño y simulación de circuitos eléctricos. Analizar, calcular, simular y construir circuitos de corriente directa. Investigar y explicar el funcionamiento de las fuentes de alimentación independientes y dependientes.. Analizar, calcular, simular y construir circuitos de corriente alterna. Conocer la importancia de la potencia en los circuitos eléctricos de corriente alterna. Calcular y corregir el factor de potencia. Calcular la eficiencia de un circuito de corriente alterna para el ahorro en el consumo energía eléctrica en instalaciones industriales. Objetivo de aprendizaje Analizar, diseñar, simular y construir circuitos eléctricos de corriente directa y alterna eficientes, para su uso en sistemas de alimentación y control en procesos industriales. Competencias previas Conocimientos básicos de electricidad y magnetismo. Leyes y postulados. Dominio del algebra vectorial y operaciones básicas con números complejos Solución de ecuaciones diferenciales. Manejo y uso de computadora en ambientes Windows. 1

2 Temario 1. PAQUETES COMPUTACIONALES PARA LA SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS o MODELADO Y SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS CON EL PAQUETE DE SOFTWARE DISPONIBLE ( MULTISIM, PSPICE, PROTEUS) o INSTALACIÓN DEL SOFTWARE o MANEJO DE HERRAMIENTAS o HOJA DE TRABAJO 2. ANÁLISIS DE CIRCUITOS DE CORRIENTE DIRECTA o CONCEPTOS BÁSICOS o VOLTAJE o CORRIENTE o RESISTENCIA o LEY DE OHM o POTENCIA o INDUCTANCIA o CAPACITANCIA o IMPEDANCIAS o FUENTES DE ALIMENTACIÓN EN CORRIENTE DIRECTA o INDEPENDIENTES o DEPENDIENTES. o CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE CORRIENTE DIRECTA. o RESISTIVOS o SERIE, PARALELO Y MIXTO o DIVISOR DE VOLTAJE o DIVISOR DE CORRIENTE o LEYES DE KIRCHHOFF o TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN o TEOREMA DE THEVENIN o TEOREMA DE NORTON o TEOREMA DE LA MÁXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA o RESISTIVO INDUCTIVO (RL) o ANÁLISIS DE TRANSITORIOS o RESISTIVO CAPACITIVO (RC) o ANÁLISIS DE TRANSITORIOS o RESISTIVO INDUCTIVO CAPACITIVO (RCL) o ANÁLISIS DE TRANSITORIOS 2

3 3. ANÁLISIS DE CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA o REPRESENTACIÓN DE LA FUNCIÓN EN EL ESPACIO DEL TIEMPO o ANGULO DE ADELANTO o ANGULO DE ATRAZO o FASORES Y DIAGRAMAS FASORIALES o TEOREMAS o MALLAS o NODOS o SUPERPOSICIÓN o THEVEHIN o NORTON o POTENCIA o POTENCIA INSTANTÁNEA. o VALOR MEDIO Y EFICAZ. o FACTOR DE POTENCIA Y CORRECCIÓN DE FACTOR DE POTENCIA. o POTENCIA COMPLEJA o MÁXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA. 3

4 Definición de las competencias específicas Investigar programas computacionales existentes en el mercado para la simulación y análisis de resultados de circuitos eléctricos. Aplicar las leyes de Kirchhoff, Teorema de Superposición, Thevenin y Norton para la simplificación y solución de circuitos de corriente directa y alterna. Seleccionar fuentes de alimentación para su uso correcto en circuitos de corriente directa y alterna. Calcular el factor de potencia y máxima carga para hacer uso eficiente de la energía en un ambiente de desarrollo sustentable. 4

5 Sugerencias didácticas transversales para el desarrollo de competencias profesionales Promover el trabajo en equipo, para investigar y exponer sobre el software que existe para la simulación de circuitos eléctricos. Diseñar circuitos eléctricos de corriente directa y alterna apoyándose en software de simulación como multisim, OrCad, Proteus. Llevar a cabos prácticas de circuitos eléctricos de corriente directa y alterna para verificar resultados teóricos mediante el uso de osciloscopio y multímetro. Visita a empresas generadoras de energía eléctrica Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas. Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura. Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de ternimología científicotecnológica Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable. Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante. 5

6 Prácticas Calcular y construir circuitos en serie, paralelo y mixto utilizando una fuente de corriente directa y comprobar con el uso de un multímetro la corriente y voltaje en cada elemento. Diseñar un circuito resistivo con tres mallas y calcular la corriente en cada una de ellas y verificar los resultados con el uso de multímetro. Diseñar un circuito RC en serie y paralelo para calcular el tiempo de carga del capacitor y usar el osciloscopio para comprobar los resultados teóricos. Diseñar un circuito RL en serie y paralelo para calcular el tiempo de almacenamiento de energía y usar el osciloscopio para comprobar los resultados teóricos. Diseñar un circuito RCL y calcular las señales transitorias e impedancias del circuito para una configuración serie y paralelo y comprobar los resultados con osciloscopio y multímetro. 6

7 Criterios de evaluación: La evaluación de la asignatura se hará con base en siguiente desempeño: Trabajos de investigación Reporte de Prácticas Examen teórico-práctico 7