UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INFORMÁTICA SÍLABO

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1 SÍLABO ASIGNATURA: LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I CÓDIGO: 8F DATOS GENERALES 1.1. DEPARTAMENTO ACADÉMICO: 1.2. ESCUELA PROFESIONAL: 1.3. CICLO DE ESTUDIOS: 1.4. CRÉDITOS: 1.5. CONDICIÓN: 1.6. PRE-REQUISITOS: 1.7. HORAS DE CLASE SEMANAL: 1.8. HORAS DE CLASE TOTAL: 1.9. PROFESORES RESPONSABLES: AÑO LECTIVO ACADÉMICO: Ingeniería Electrónica e Informática Ingeniería Mecatrónica IV Ciclo - Segundo Año 02 Obligatorio 3A (Teoría 01 - Práctica 02) 51 h. Ing. Julio José Cano Tejada II 2. SUMILLA La asignatura de Laboratorio de Circuitos Eléctricos I es de carácter teórico -aplicativo y tiene como propósito orientar al estudiante en el análisis y solución de Circuitos Eléctricos en corriente continua utilizando para ello leyes, teoremas, métodos y Principios Eléctricos. Los tópicos generales de estudio son: Instrumentación, Resistencias, Leyes de Kirchoff, Divisor de Tensión y Corriente, Efecto de Carga, Puente de Wheatstone, Métodos de Solución de Circuitos Eléctricos de Corriente Continua, Teorema de Thévenin y Norton, Teorema de la Máxima Potencia de Transferencia. Circuitos en Régimen Transitorio. 3. COMPETENCIA GENERAL Analiza, resuelve y plantea circuitos eléctricos empleando los conocimientos teóricos y prácticos de las leyes, principios, teoremas, en casos reales y en simulación empleando software de simulación apropiado, en forma individual y grupal como lo requieran las circunstancias del mundo real. 1

2 4. ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD DENOMINACIÓN N DE HORAS I Instrumentación: Uso del Multímetro Analógico y Digital. 3 II Resistencias. 3 III Leyes de Kirchoff y Puente de Wheatstone. 9 IV Métodos de Solución de Circuitos Eléctricos de Corriente Continua. 12 V Teorema de Thévenin y Norton. 6 VI Teorema de Máxima Potencia de Transferencia. 3 VII Cuadripolos. 6 VIII Circuitos en Régimen Transitorio. 3 Evaluaciones 6 Total Horas: PROGRAMACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD I: INSTRUMENTACIÓN - USO DEL MULTÍMETRO ANALÓGICO Y DIGITAL Domina el concepto de funcionamiento de las teclas y accesorios del multímetro analógico y digital. Mide correctamente los parámetros eléctricos principales: Tensión, corriente, resistencia. Domina el Maneja el multímetro funcionamiento de las Analógico y Digital teclas, parámetros y aplicando los conceptos de accesorios del funcionamiento a la multímetro analógico y medición de parámetros digital. Concepto del eléctricos. Uso del protoboard. protoboard. Participa activamente con responsabilidad y respeto a las normas Trabajo en grupo. Escalas, sensibilidad. Uso del Ohmímetro, Amperímetro, Voltímetro. Calibración de multímetro analógico. Medición de continuidad. Diseño del protoboard, armado de circuitos básicos. Guía de Laboratorio N 01: Instrumentación y uso de los equipos de medición. 2

3 UNIDAD II: RESISTENCIAS Identifica y clasifica los dispositivos resistivos. Determina el valor nominal y el valor real de los dispositivos resistivos. Definición del valor nominal y real de una resistencia. Conocer el valor de cada resistencia por el código de colores. Mide utilizando el multímetro analógico o digital el valor de los dispositivos resistivos y los compara con los valores teóricos y nominales. Mide correctamente los valores de los dispositivos resistivos con responsabilidad y Resistencias fijas y variables. Resistencias de alambre. Código de colores. Valor nominal. Valor medido. Medición de resistencias muy pequeñas. Guía de Laboratorio N 02: Resistencias y su código de colores. UNIDAD III: LEYES DE KIRCHOFF Y PUENTE DE WHEATSTONE Comprueba el cumplimiento de las Leyes de Kirchoff en todo circuito eléctrico. Verifica el balanceo del Puente de Wheatstone para aplicarlo a la toma de medidas. Conceptúa las leyes de Kirchoff y la configuración del Puente de Wheatstone. Verifica el cumplimiento de las leyes de Kirchoff mediante mediciones, así como el balanceo del Puente de Wheatstone con mediciones de tensión y corriente. Uso de los instrumentos y componentes en forma responsable respetando las normas de seguridad 3

4 Ley de nodos. Ley de mallas. Balanceo de potencias. Balanceo del Puente de Wheatstone planar y espacial. Guía de Laboratorio N 03: Leyes de Kirchoff. Guía de Laboratorio N 04: Puente de Wheatstone, Divisor de Tensión y Divisor de Corriente. UNIDAD IV: MÉTODOS DE SOLUCIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE CORRIENTE CONTÍNUA Aplica las diferentes leyes en la solución de circuitos eléctricos de corriente continua realizando transformaciones y reducciones como consecuencia de la aplicación de teoremas y métodos de solución. Capaz de determinar el método más adecuado para el análisis del circuito. Aplica transformaciones y reducciones al circuito determinando el método más adecuado. Verifica el cumplimiento de los métodos de solución de circuitos eléctricos de corriente continua. Utiliza los instrumentos de medición en forma responsable respetando las normas Método de tensiones de nodo. Método de corrientes de Malla. Método de Homogeneidad. Método de superposición. Fuentes controladas. Guía de Laboratorio N 05: Tensiones de Nodo y Corrientes de Malla. Guía de Laboratorio N 06: Superposición. UNIDAD V: TEOREMA DE THÉVENIN Y NORTON Determina el equivalente de Thévenin por métodos experimentales con el propósito de reducir el circuito. Determina el equivalente de Norton por métodos experimentales con el propósito de reducir el circuito. 4

5 Comprende los pasos para determinar el circuito equivalente de Thévenin. Mide los parámetros necesarios (tensión a circuito abierto y corriente a cortocircuito) para determinar el circuito equivalente de Thévenin. Utiliza la instrumentación correcta y responsablemente de seguridad. Medición de la tensión sin carga (a circuito abierto). Medición de corriente a cortocircuito. Cálculo y medición de la resistencia de Thévenin. Cálculo de la corriente de Norton y Resistencia de Norton. Guía de Laboratorio N 07: Teorema de Thévenin y Norton. UNIDAD VI: TEOREMA DE LA MÁXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA Aplica los criterios de máxima potencia de transferencia al diseño de circuitos eléctricos. Verifica si un circuito trabaja a máxima potencia de transferencia. Comprende los criterios de diseño para máxima potencia de transferencia. Verifica mediante mediciones la condición de máxima potencia de transferencia en circuitos resistivos. Utiliza los instrumentos con responsabilidad y Obtención de la carga adecuada para máxima transferencia de potencia. Guía de Laboratorio N 08: Teorema de Máxima Potencia de Transferencia. UNIDAD VII: CUADRIPOLOS Capaz de convertir los parámetros de un cuadripolo a otros según la carga. Mide los parámetros de un cuadripolo según el tipo de conexión con la carga. 5

6 Determina el tipo de parámetros a medir según el tipo de conexión. Mide los parámetros de un cuadripolo utilizando tanto voltímetro como amperímetro. Usa responsablemente la instrumentación Parámetros "r", "g", "ABCD", "híbridos h", "híbridos G". Guía de Laboratorio N 09: Cuadripolos. UNIDAD VIII: CIRCUITOS EN RÉGIMEN TRANSITORIO Identifica el tipo de transitorio que el circuito está experimentando a través de osciloscopio. Minimiza los transitorios y oscilaciones para el óptimo funcionamiento de los circuitos. Analiza e identifica el circuito y los transitorios según el tipo de circuito empleado. Observa mediante el uso del osciloscopio el transitorio en los circuitos de primer y segundo orden. Uso responsable de la instrumentación Circuito RL y RC (primer orden) sometido a corriente continua. Circuito RLC (segundo orden) sometido a corriente continua. Guía de Laboratorio N 10: Régimen Transitorio. 6. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS En el desarrollo de la asignatura se emplearán las siguientes estrategias metodológicas: a) Dinámica grupal: Mediante este procedimiento propiciaremos la organización de los alumnos de dos o tres integrantes, teniendo en cuenta que todo aprendizaje tiene su base social. 6

7 b) Conferencia: mediante esta técnica el docente plantea la temática y sensibiliza y plantea los conflictos cognitivos a los alumnos. c) Investigación y desarrollo de proyectos. 7. EVALUACIÓN PROMEDIO FINAL se obtiene: PF = (PP + EP + EF) / 3 (PP) promedio de prácticas: (10 prácticas de laboratorio)/10 (EP) Examen parcial (EF) Examen final 8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Nilsson, James W.; Riedel, Susan A. (2005) "Circuitos eléctricos". 7ma Edición Madrid, Pearson Educación. Morales G, O.; López A., F "Fundamentos de Circuitos Eléctricos". Lima.NI Dorf, Richard C; Svoboda, James A. (2006) "Circuitos Eléctricos" 6ta Edición. México, D. F., ALFAOMEGA. Alexander, Charles K; Sadiku, Matthew N. O. (2002) "Fundamentos de Circuitos Eléctricos" México, D. F., MCGRAW-HILL. Carlson, A. Bruce (2001). "Circuitos: Ingeniería, conceptos y análisis de Circuitos Eléctricos Lineales" México, D. F., THOMPSON.