Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica

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1 Universidad Autónoma de Zacatecas Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica Programa del curso Circuitos Eléctricos y Laboratorio Carácter Semestre recomendado Obligatorio 4o. Sesiones Créditos Antecedentes Teoría 30 Lab 12 Teoría 7 Lab 2 Total 9 Electricidad y Magnetismo Carreras: IE, ICE Tipo de curso: C. de la Ingeniería Fecha: 05 / agosto / 05 Descripción y objetivos del curso Objetivos: Conocer el comportamiento de los circuitos excitados con corriente directa (cd) y con corriente alterna (ca) con elementos lineales R, L y C en estado transitorio y en estado estable. Temario de sesiones del curso teóríco Tema 1. Introducción. Conceptos básicos 1.1 Corriente y diferencia de potencial 1.2 Potencia y energía eléctrica. Eficiencia 1.3 Resistores y aisladores Tema 2. Circuitos de cd con elementos resistivos serie / paralelo 1.4 Fuentes independientes y dependientes de voltaje y corriente. 1.5 Ley de Ohm y Leyes de Kirchhoff para corriente y voltaje 1.6 Reglas del divisor de corriente y divisor de tensión 1.7 Circuitos serie /paralelo 1.8 Conexiones estrella / delta. Converisones Tema 3. Simulación de circuitos con PSPICE 3.1 Introducción a PSPICE 1

2 3.2 Simulación de circuitos de cd con elementos resistivos serie / paralelo Tema 4. Capacitancia (1 sesiones) 4.1 Campo eléctrico y capacitancia. Energía almacenada en un capacitor. 4.2 Tipos de capacitores 4.3 Capacitores en serie y paralelo Tema 5. Circuitos magnéticos e inductancia 5.1 Campos magnéticos. Flujo, densidad de flujo e intensidad de campo 5.2 Permeabilidad y reluctancia. 5.3 Leyes de Rowland y circuital de Ampere. 5.4 Fenómeno de histéresis 5.5 Circuitos magnéticos 5.6 Leyes de Faraday (de inducción electromagnética) y de Lenz 5.7 Inductancia propia y mutua 5.8 Inductores en serie y paralelo Tema 6. Modelos y señales. Características de señales 6.1 Señales de pulso y escalón unitarios 6.2 Señales exponenciales y senoidales 6.3 Características de señales. Continuidad y periodicidad 6.4 Propiedades promedio Tema 7. Respuesta natural y a la función escalón de circuitos RL, RC, y RLC 7.1 Respuesta natural de circuitos RL y RC 7.2 Respuesta a la función escalón de circuitos RL y RC 7.3 Respuestas natural de circuitos RLC paralelo 7.4 Respuestas natural y a la función escalón de circuitos RLC serie 7.5 Simulación con PSPICE Tema 8. Estado estable senoidal 8.1 La fuente senoidal. Valores instantáneo, máximo, promedio y eficaz de una fuente senoidal. 8.2 Respuesta a la señal senoidal. 8.3 Fasores y diagramas fasoriales 8.4 Elementos de circuitos en el dominio de fasores (impedancias) 8.5 Relación de fasores e impedancias Tema 9. Análisis de circuitos en el estado estable de ca senoidal con elementos R, L, C 9.1 Circuitos serie / paralelo 2

3 9.2 Análisis de circuitos por el método de mallas 9.3 Análisis de circuitos por el método de nodos 9.4 Análisis de circuitos por Teoremas de redes a) Teorema de superposición b) Teoremas de Thévenin y de Norton c) Teorema de máxima transferencia de potencia d) Teoremas de substitución, reciprocidad y Millman 9.5 Simulación con PSPICE Tema 10. Potencia de circuitos de CA 10.1 Potencia instantánea y aparente 10.2 Potencia reactiva 10.3 Potencia compleja y factor de potencia Tema 11. Sistemas polifásicos de CA 11.1 Generación de potencia monofásica y trifásica 11.2 Conexiones trifásicas delta / estrella 11.3 Sistemas trifásicos desbalanceados 11.4 Simulación con PSPICE Tema 12. Series de Fourier. Circutos con excitación no senoidal 12.1 Análisis de series de Fourier 12.2 Coeficientes de Fourier 12.3 Efectos de simetría de coeficientes de Fourier 12.4 Forma trigonométrica de las series de Fourier 12.5 Valor eficaz de una función periódica 12.6 Forma exponencial de las series de Fourier 12.7 Espectro de frecuencias en amplitud y fase Simulación con PSPICE Tema 13. Respuesta a la frecuencia 13.1 Resonancia en paralelo 13.2 Factores de calidad y ancho de banda 13.3 Resonancia en serie 13.4 Simulación con PSPICE 3

4 Metodología de enseñanza y actividades de aprendizaje 1. En el aula solo se contempla en forma sintetizada lo más importante de cada tema. El estudio detallado de cada tema se deja como trabajo para el alumno. 2. Se tendrán algunas sesiones de simulación de circuitos (Pspice) 3. Los exámenes parciales evaluarán temas en particular. El exámen final incluirá todos los temas vistos en el curso. Todos los estudiantes del curso deberán presentar el examen final. Evaluación 1. Exámenes parciales 25% 2. Exámen final 35% 3. Exámenes rápidos / participación 5% 4. Tareas 10% 5. Practicas de Laboratorio 25% Herramientas de cómputo de apoyo 1. MathCad ver. 7.0 ó mayor 2. Orcad PSPICE ver 9.1 Bibliografía Textos; 1. Nombre del texto: Análisis de Circuitos en Ingeniería Autor(es): H. Hayt y E. Kemmerly Editorial/fecha/lugar: Ed. McGraw-hill 2. Nombre del texto: Análisis introductorio de Circuitos Autor(es): R. L. Boylestad Editorial/fecha/lugar: Ed. Trillas Referencias: 3. Nombre del texto: Basic Circuit Analysis Autor(es): Cunningham / Stuller Editorial/fecha/lugar: Houghton Mifflin 4. Nombre del texto: Electric Circuits Autor(es): James W. Nilsson Editorial/fecha/lugar: Adisson Wesley. 4 th edition 4

5 5. Nombre del texto: Circuitos eléctricos Autor(es): J. A. Edminister Editorial/fecha/lugar: Ed. Schaum McGraw-hill 6. Nombre del texto: Redes Eléctricas Autor(es): H. H. Skilling Editorial/fecha/lugar: Ed. Limusa 7. Nombre del texto: Circuitos en Ingeniería Eléctrica Autor(es): H. H. Skilling Editorial/fecha/lugar: Ed. CECSA 5

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