MEDICIÓN Y ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
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- María del Carmen Castro Montoya
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1 Módulo: Medición y Análisis Educación de Circuitos EléctricosMedia Técnico-Profesional Sector Electricidad 1 Especialidad: Electricidad Módulo MEDICIÓN Y ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Horas sugeridas para desarrollar las actividades orientadas a conseguir los aprendizajes esperados y evaluar su logro: 220 horas GOBIERNODECHILE MINISTERIO DE EDUCACION
2 Módulo: Medición y Análisis de Circuitos Eléctricos 3 Introducción Este módulo está asociado a las áreas de competencia Realizar proyectos eléctricos en baja tensión y control, Montar, instalar y desmontar componentes, dispositivos, máquinas y equipos eléctricos, Operar y mantener dispositivos, máquinas y equipos eléctricos, Armar, construir, probar y modificar dispositivos, circuitos y equipos eléctricos y Administrar recursos. Es de carácter obligatorio y para su desarrollo se sugiere 220 horas. En el presente módulo, el alumno y alumna: Opera con las magnitudes eléctricas y sus unidades. Calcula, por medio de ecuaciones, e incógnitas planteadas en el contexto de un circuito eléctrico. Aplica los teoremas fundamentales de la electricidad en la resolución de problemas determinando parámetros en circuitos de corriente continua y corriente alterna. Maneja conceptos relacionados con los sistemas de corriente alterna monofásica y trifásica. Adquiere la capacidad de efectuar análisis y evaluación de circuitos eléctricos. Se trata de un módulo en el que se revisan los conceptos básicos para el conocimiento de los principales aspectos del fenómeno eléctrico. En el contexto de la especialidad es parte fundamental e imprescindible para asumir contenidos relacionados con la aplicación del fenómeno en sistemas de control, distribución y en máquinas que utilizan este tipo de energía. Al tratar los contenidos se adquieren habilidades y destrezas para la comprensión de fenómenos en los cuales sólo son visibles sus efectos, pero no la forma en que se están produciendo. Es recomendable tratar los contenidos haciendo énfasis en las aplicaciones prácticas y el contexto económico y productivo en que se desarrollan. La capacidad de realizar análisis de circuitos es, en la realidad, una habilidad básica de la especialidad, que involucra principios difíciles de tratar sin una comprensión cabal de su relación con la Matemática y la Física, considerando las herramientas de cálculo que éstas proveen.
3 4 Educación Media Técnico-Profesional Sector Electricidad Respecto a la relación con otros sectores de la Formación General, el módulo presenta la oportunidad de reforzar y complementar, en un contexto de aplicación, los siguientes aprendizajes: Matemática: Operaciones con números reales, desarrollo y planteamiento de ecuaciones de primer grado, razones y proporciones. Física: Electromagnetismo y electricidad en régimen continuo y alterno. Lenguaje y Comunicación: Lectura comprensiva de instrucciones, elaboración de informes y conclusiones a partir de observaciones.
4 Módulo: Medición y Análisis de Circuitos Eléctricos 5 Orientaciones metodológicas El eje central de este módulo está relacionado con la generación de capacidades que involucran el uso de instrumentos de medición y de herramientas manuales y analíticas que utilizan los técnicos en cualquiera de los ámbitos laborales relacionados que se desempeñe; luego, las actividades de aprendizaje deben ser diseñadas en este contexto y para esto es necesario atender las siguientes recomendaciones: Debe evitarse la tricotomía de teoría, laboratorio y taller, generando experiencias donde estas tres dimensiones estén integradas en una síntesis que se materializa en el contexto de esta competencia. Proponer, describir y demostrar los conceptos, leyes y relaciones involucradas en el fenómeno eléctrico. Realizar experimentación guiada con circuitos que permitan la deducción de las causas que originan los fenómenos. Es necesario que el diseño de las experiencias de laboratorio involucre el uso de componentes cercanos a los utilizados en aplicaciones reales. Es necesario que las experiencias de aprendizaje estén contextualizadas en aplicaciones reales, tanto en cuanto a componentes como a cantidades, su distribución, etc. Las experiencias de laboratorio deben compararse con los resultados obtenidos en forma matemática, de manera de evaluar en forma cruzada.
5 6 Educación Media Técnico-Profesional Sector Electricidad Aprendizajes esperados y criterios de evaluación Aprendizajes esperados Criterios de evaluación Analiza y relaciona cualitativa y cuantitativamente las diferentes magnitudes en instalaciones eléctricas, máquinas y circuitos electrónicos. Determina a través de mediciones y cálculos el funcionamiento adecuado de un circuito. Aplica teoremas fundamentales de la electricidad al análisis de circuitos dados. Detecta el funcionamiento anormal o defectuoso de los componentes de un circuito eléctrico Cuantifica la potencia eléctrica en sus componentes activos, reactivos y aparentes, describiendo la relación entre ellos. Justifica y documenta la relación entre los efectos detectados y los parámetros eléctricos, considerando las posibles variaciones. Emplea los conceptos y leyes fundamentales de la electricidad para diagnosticar funcionamiento en instalaciones eléctricas, máquinas y circuitos electrónicos. Mide con el instrumento y la escala adecuada parámetros eléctricos. Determina parámetros eléctricos utilizando fórmulas matemáticas. Analiza parámetros eléctricos. Evalúa parámetros eléctricos.
6 Módulo: Medición y Análisis de Circuitos Eléctricos 7 Contenidos Electricidad: Estructura de la materia. Fuerza y campo eléctrico. Fuente de energía eléctrica. Efectos de la energía eléctrica. Unidades y mediciones eléctricas: Diferencia de potencial y corriente eléctrica. Resistencia eléctrica. Instrumentos de medidas (voltímetro, amperímetro, ohmetro). Ley de ohm. Potencia. Circuitos eléctricos. Fuentes de tensión. Fuentes de corriente. Magnetismo y electromagnetismo: Campo magnético y electromagnetismo. Ley de Faradaya y ley de Lenz. Transferencia electromagnética. Transformador, generador, motor, relé.
7 8 Educación Media Técnico-Profesional Sector Electricidad Corriente alterna: Señal alterna (parámetro y valores). Inductancia. Capacidad. Reactancia. Impedancia. Circuitos en corriente alterna. Potencia activa, reactiva, aparente y factor de potencia. Energía eléctrica. Análisis de circuitos: Leyes y Teoremas. Resonancia. Filtros y armónicas. Resolución de mallas. Sistemas trifásicos: Generación de corriente alterna trifásica. Representación vectorial y fasorial. Sistemas trifásicos equilibrados. Sistemas trifásicos desequilibrados. Potencia en sistemas trifásicos.
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