Plan docente de TEORIA DE CIRCUITOS - INGENIERÍA INDUSTRIAL (PLAN 98)

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Inmaculada Villalba Río
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1 Plan docente de TEORIA DE CIRCUITOS - INGENIERÍA INDUSTRIAL (PLAN 98) Plan de Estudios: Centro: Departamento: Area de conocimiento: Curso: Créditos: Descriptores: Profesores Ingeniería Industrial E.T.S.I. Ingeniería Eléctrica Ingeniería Eléctrica Segundo (Primer Cuatrimestre) 7.5 créditos LRU Análisis y síntesis de redes. Análisis de circuitos en régimen permanente sinusoidal. Circuitos trifásicos. Metodología - Esther Romero Ramos (Coordinadora) - Alfonso Bachiller Soler - Alejandro Marano Marcolini (Responsable prácticas) - Angel Luis Trigo García - Pedro Zarco Periñán - Manuel Bernal - Ayudante a contratar Esta asignatura básica tiene como finalidad proporcionar al alumno los fundamentos teóricos necesarios para cursar posteriormente las asignaturas relacionadas con la Ingeniería Eléctrica. Es, por tanto, puente entre los conocimientos científicos adquiridos con anterioridad y las tecnologías eléctricas, electrónicas y de control. Criterios de evaluación y calificación Los exámenes de la asignatura consistirán en varios ejercicios escritos o cuestiones de teoría y/o problemas y/o un examen de prácticas de laboratorio (para aquellos alumnos que nunca hayan realizado las prácticas de la asignatura) cuyo peso en la calificación total del examen se conocerá de antemano. Bibliografía Teoría: 1. A. Gómez Expósito, J.L. Martínez Ramos, J.A. Rosendo Macías, E. Romero Ramos y J. Riquelme Santos. Fundamentos de Teoría de Circuitos. Thomsom, Carlson, Teoría de Circuitos. Thomson, Hayt, Kemmerly. Análisis de Circuitos en Ingeniería. McGraw-Hill, Conejo, Clamagirand, Polo, Alguacil, Circuitos Eléctricos para la Ingeniería. McGraw-Hill, Cogdell, Fundamentos de Circuitos Eléctricos. Prentice Hall, Nilsson, Riedel. Circuitos Eléctricos. Prentice Hall, Parra, Ortega, Pastor. Pérez. Teoría de Circuitos. UNED, David E. Johson, Jphnny R. Johnson and John L. Hilburn. Electric Circuit Analysis, Prentice Hall,1992 Problemas: 1. Gómez Expósito, Martínez Ramos, Rosendo Macías, Romero Ramos y Riquelme Santos, Teoría de Circuitos: ejercicios de autoevaluación. Thomsom Paraninfo, Septiembre Usaola, Moreno. Teoría de Circuitos Eléctricos. Problemas y Ejercicios Resueltos. Prentice Hall, 2002

2 3. Alabern, Humet, y otros. Problemas de Electrotecnia, Tomos 1 y 2. Paraninfo, Salcedo y López. Análisis de Circuitos Eléctricos Lineales. Problemas Resueltos. Addison-Wesley Iberoamericana, Edminister, Nahvi. Circuitos Eléctricos. McGraw-Hill, PROGRAMA DE LA ASIGNATURA 1 Introducción 1.1 Magnitudes eléctricas Carga y corriente eléctrica Voltaje Flujo magnético Energía y potencia eléctrica 1.2 Terminales y puertas 1.3 Referencias de polaridad 1.4 Clases de circuitos Parámetros concentrados y distribuidos Lineales y no lineales Invariantes y variables en el tiempo Estáticos y dinámicos Activos y pasivos 1.5 Leyes de Kirchhoff Ley de Kirchhoff de corrientes Ley de Kirchhoff de voltajes 1.6 Balance de potencias 1.7 Dualidad 2 Circuitos resistivos con generadores ideales 2.1 Generadores ideales Generador ideal de tensión Generador ideal de intensidad Principio de superposición 2.2 Resistencia. Ley de Ohm 2.3 Interruptor 2.4 Elementos resistivos no lineales: el diodo 2.5 Circuitos equivalentes 2.6 Asociación de generadores ideales 2.7 Simplificación de circuitos resistivos Asociación serie: divisor de tensión Asociación paralelo: divisor de intensidad Configuración estrella-triángulo Configuración en puente Circuitos genéricos 2.8 Regla de sustitución 2.9 Desacoplamiento debido a fuentes ideales 3 Fuentes reales 3.1 Fuente real de tensión continua 3.2 Fuente real de corriente continua 3.3 Máxima transferencia de potencia desde una fuente 3.4 Equivalencia entre fuentes reales 3.5 Asociación de fuentes reales 3.6 Traslación de fuentes 3.7 Fuentes reales y circuitos equivalentes Circuito equivalente Thévenin

3 3.7.2 Circuito equivalente Norton Obtención de circuitos equivalentes Máxima transferencia de potencia 4 Ecuaciones de nudos y mallas para circuitos resistivos 4.1 Balance de incógnitas y ecuaciones en circuitos resistivos 4.2 Ecuaciones de nudos sin fuentes de tensión Tensiones de nudos como variables básicas Ecuación de un nudo arbitrario Sistema de ecuaciones: Matriz de conductancias de nudos Formulación por inspección 4.3 Ecuaciones de mallas sin fuentes de intensidad Intensidades de mallas como variables básicas Ecuación de una malla arbitraria Sistema de ecuaciones: Matriz de resistencias de mallas Formulación por inspección 4.4 Ecuaciones de nudos con fuentes de tensión: supernidos 5 Componentes activos de dos puertas 5.1 Fuentes dependientes lineales Fuentes de tensión Fuentes de intensidad Potencia y energía 5.2 Transformaciones en circuitos con fuentes dependientes Equivalencia entre fuentes dependientes Traslación de fuentes dependientes Teorema de superposición con fuentes dependientes Resistencias equivalentes con fuentes dependientes 5.3 Ecuaciones de nudos con fuentes dependientes 5.4 Amplificador operacional ideal 5.5 Amplificador operacional realimentado: Configuraciones básicas 5.6 Ecuaciones de nudos con amplificadores operacionales 6 Componentes dinámicos 6.1 Condensador 6.2 Inductancia 6.3 Elementos pasivos reales 6.4 Inductancias acopladas Relaciones v-i Terminales correspondientes Energía almacenada y transferida Flujo mutuo y flujos de dispersión 6.5 Acoplamiento perfecto 6.6 Transformador ideal Adaptación de elementos pasivos lineales Modelo basado en fuentes dependientes 7 Formas de onda 7.1 Clasificación de formas de onda 7.2 Formas de onda no periódicas Rampa Escalón Impulso Exponencial Sinusoidal 7.3 Formas de onda periódicas

4 7.3.1 Sinusoidal Continua Valor medio y eficaz 7.4 Discontinuidades en elementos dinámicos 7.5 Modelado de condiciones iniciales 8 Circuitos en corriente continua en régimen permanente 8.1 Análisis de la respuesta de un circuito dinámico 8.2 Análisis de circuitos dinámicos en régimen permanente de corriente continua Cortes capacitivos Bucles inductivos Casos que degeneran en rampas 8.3 Análisis de circuitos dinámicos en un instante arbitrario 8.4 Medidas en corriente continua Galvanómetro Amperímetro Voltímetro Vatímetro 9 Circuitos en corriente alterna en régimen permanente 9.1 Ondas sinusoidales 9.2 Fasores 9.2 Respuesta en alterna de los elementos básicos 9.3 Ley de Ohm en alterna: Impedancia y admitancia complejas 9.4 Análisis de circuitos en corriente alterna Principio de superposición Asociación de elementos pasivos Transformaciones con fuentes reales Circuitos equivalentes Ecuaciones de nudos y mallas 9.5 Utilización de diagramas vectoriales 9.6 Medidas en corriente alterna 10 Potencia y energía en corriente alterna 10.1 Componentes de la potencia instantánea en corriente alterna Intensidad en fase o contrafase con la tensión Intensidad en cuadratura de fase con la tensión Intensidad arbitraria 10.2 Potencia activa y potencia reactiva Signos de la potencia activa y reactiva 10.3 Potencia compleja y potencia aparente 10.4 Potencia absorbida por una impedancia 10.5 Potencia y energía en los elementos básicos 10.6 Teorema de Boucherot 10.7 Máxima transferencia de potencia en alterna 10.8 Factor de potencia Importancia de mantener factores de potencia elevados Corrección del factor de potencia 10.9 Medida de potencia en alterna 11 Circuitos trifásicos 11.1 Generación de un sistema trifásico de tensiones 11.2 Circuitos trifásicos equilibrados

5 Conexiones estrella y triángulo Secuencias de fases Magnitudes de línea y de fase 11.3 Conversión estrella-triángulo de fuentes trifásicas 11.4 Reducción a circuitos monofásicos equivalentes Circuito monofásico para la conexión en estrella 11.5 Circuitos equilibrados en tensiones 11.6 Potencia en circuitos trifásicos equilibrados Potencia instantánea Potencia activa, reactiva y aparente 11.7 Medida de potencia en circuitos trifásicos equilibrados Medida de potencia activa con punto neutro accesible Método de los dos vatímetros Medida de potencia reactiva con un vatímetro 12 Transitorios en circuitos de primer y segundo orden 12.1 Componentes de la respuesta de circuitos dinámicos 12.2 Circuitos de primer orden Respuesta natural Respuesta al escalón Respuesta a onda sinusoidal 12.3 Circuitos de segundo orden Respuesta natural Respuesta al escalón Respuesta a onda sinusoidal Circuitos de segundo orden genéricos 12.4 Casos degenerados Casos que provocan rampas Casos que provocan impulsos 12.5 Transitorios concatenados

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