INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL SECRETARIA ACADEMICA DIRECCION DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERIA Y CIENCIAS FISICO MATEMATICAS

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1 ESCUELA: UPIICSA CARRERA: INGENIERIA EN TRANSPORTE ESPECIALIDAD: COORDINACION: ACADEMIAS DE FISICA DEPARTAMENTO: CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA EXPERIMENTAL CLAVE: TLLE SEMESTRE: 3 ro CREDITOS: 4 VIGENTE: JULIO DE 1999 TIPO DE ASIGNATURA: TEORICO-PRACTICA MODALIDAD: Escolarizada X Abierta. ASIGNATURA ANTECEDENTE: Electromagnetismo Experimental. ASIGNATURA COLATERAL: Electricidad y Electrónica. FUNDAMENTACION DE LA ASIGNATURA El avance acelerado de la tecnología en todos los ámbitos de la actividad humana hace necesario que el futuro profesionista del transporte cuente con un amplio soporte de conocimientos clásicos, y al mismo tiempo con el correspondiente conjunto de conocimientos tecnológicos de avanzada, a fin de hacer frente a los retos de la problemática del transporte actual y futuro. Así el programa de este curso toma como base los conocimientos fundamentales de los dos primeros cursos de laboratorios para introducir al alumno en el tratamiento de circuitos lógicos de control y transmisión de datos para el control remoto de procesos. La metodología del proceso de enseñaza-aprendizaje es de carácter inductivo y se trabaja en equipos de 5 estudiantes como máximo. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA Al finalizar el curso el alumno: Describirá y analizará el funcionamiento de dispositivos eléctricos, electromecánicos y electrónicos básicos, así como también el de los componentes de estado sólido que son el fundamento de circuitos lógicos utilizados para la transmisión de información necesaria para el control de procesos a distancia. TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS: H/SEMESTRE: 36 H/SEMANA: H/TEORIA/SEMESTRE: 10 H/PRACTICA/SEMESTRE: 6 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR:ACAD.DE FISICA REVISADO: ACAD. DE FISICA/JEFATURA DE CARRERA DE INGENIERIA. EN TRANSPORTE APROBADO POR: ING. FRANCISCO BOJORQUEZ HERNANDEZ PRESIDENTE H.C.T.C.E 17 DE JUNIO, AUTORIZADO POR: COMISION DE PLANES Y PROGRAMAS DE ESTUDIO DEL IPN

2 HOJA: DE 9. UNIDAD I NOMBRE: CORRIENTE ALTERNA Y CIRCUITOS Identificara las características básicas de una corriente alterna. Describirá el funcionamiento de algunos circuitos básicos de corriente alterna: RL, RLC, etc. Describirá el funcionamiento y eficiencia de un transformador. 1.1 Corriente alterna Exposición por el profesor Circuitos de corriente alterna: resitivo capacitivo e inductivo. Circuito RL de una malla. Fasores. Discusión, análisis y reflexión Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc. Actividad experimental 1: circuito RLC y resonancia. 1B,C,3B,4B 1.5 Circuito RLC y resonancia. 1.6 Potencia en los circuitos de corriente alterna SUBTOTAL

3 HOJA: 3 DE 9. UNIDAD II NOMBRE: DISPOSITIVOS ELECTROMECANICOS BASICOS Identificará algunos de los dispositivos eléctricos más usuales, por ejemplo fuentes, etc. Identificará algunos dispositivos electromecánicos más comunes, por ejemplo transformadores, medidores, etc Exposición por el profesor. Dispositivos eléctricos. Seguridad y conexiones a tierra. Dispositivos de protección: interruptores, corto circuito, fusibles, relavadores, etc. Impedancia y transferencia de potencia en un circuito. Líneas trifásicas. Dispositivos electromecánicos. Transformadores. Eficiencia de un transformador. Medidores analógicos básicos. Galvanómetro de suspensión. Mecanismo de bobina móvil e imán permanente. Gis, pizarrón, acetatos, libros, apuntes, etc. Actividad experimental : dispositivos eléctricos básicos y transformadores. Actividad experimental 3: medidores analógicos básicos. SUBTOTAL 4 1B,C,3B,4B

4 HOJA: 4 DE 9. UNIDAD III NOMBRE: DISPOSITIVOS ELECTRICOS ESPEICALES. Describirá las características de una fuente de voltaje y de una fuente de corriente. Describirá las características y el funcionamiento de algunos dispositivos foto-sensibles. Describirá las características de un transductor y su campo de aplicación. Describirá el funcionamiento general de un instrumento de medición digital Fuentes de corriente voltaje. Dispositivos sólidos foto-sensibles. Foto-resistencias. Foto-celdas. Medidores digitales. Transductores. De presión. De temperatura. Exposición por el profesor. Gis, pizarrón acetatos, libros, apuntes, etc. Actividad experimental 4: estudio de dispositivos sólidos foto-sensibles. Actividad experimental 5: instrumentos de medición digital. Actividad experimental 6: transductores. 1B,C,3B,4B SUBTOTAL 6

5 HOJA: 5 DE 9. UNIDAD IV NOMBRE: DISPOSITIVOS DE ESTADO SOLIDO Y CIRCUITOS BASICOS Describirá las características básicas de un diodo, de un transistor y estudiara las correspondientes curvas de respuesta. Explicará la función que desempeña un diodo y un transistor en un circuito básico. Identificará algunos circuitos básicos con diodos, transistores y discutirá el campo de aplicación de estos Exposición por el profesor. El diodo. Características generales y curvas características. El diodo Zener. Circuitos con diodos. Circuito rectificador. Circuito regulador. El transistor. Polarización y curvas de respuesta. Circuitos elementales con transistores. Circuito amplificador. Circuito controlador. Circuito excitador de LEDs Circuito amplificador operacional. Circuito amplificador de instrumentación. Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc. Actividad experimental 7: el diodo. Y circuitos básicos. Actividad experimental 8: el transistor y curvas de respuesta. Actividad experimental 9: circuitos básicos con transistores. SUBTOTAL 6 1B,C,3B,4B

6 HOJA: 6 DE 9. UNIDAD V NOMBRE: CIRCUITOS LOGICOS BASICOS Ensamblará y describirá el funcionamiento de una compuerta lógica de apertura o de clausura. Ensamblará y describirá el funcionamientos de algunos circuitos con operaciones lógicas básicas: AND, OR, XOR, NOT, NAND y NOR. Describirá las generalidades de una central de procesamiento unitario (CPU). Exposición por el profesor Compuertas lógicas simples. Compuerta de control de apertura. Compuerta de control de clausura. Circuitos con operaciones lógicas básicas. Operaciones AND, OR, XOR, NOT, NAND, NOR para variables. Leyes de DeMorgan. Circuitos combinatorios y secuenciales. Operaciones lógicas AND, NAND, OR y NOR para 3 y 4 variables. Codificador, decodificador y convertidor de código. Multiflexores y Demultiflexores. Gis, pizarrón, acetatos, apuntes, libros, etc. Actividad experimental 10: ensamble de un control de semáforo, de iluminación vial y de un modelo de cervo control. Actividad experimental 11: ensamble de circuitos con operaciones lógicas básicas para variables. SUBTOTAL 4 4 1B,C,3B,4B

7 HOJA: 7 DE 9. UNIDAD V NOMBRE: CIRCUITOS LOGICOS BASICOS Ensamblará y describirá el funcionamiento de una compuerta lógica de apertura o de clausura. Ensamblará y describirá el funcionamientos de algunos circuitos con operaciones lógicas básicas: AND, OR, XOR, NOT, NAND y NOR. Describirá las generalidades de una central de procesamiento unitario (CPU). 5.4 Sistema de control digital. Exposición por el profesor Estructura de un circuito funcional. Convertidor DA y AD. Generalidades sobre la estructura de una central de procesamiento unitario (CPU). Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc. Actividad experimental 1: ensamble de un sistema de control digital 1B,C,3B,4B SUBTOTAL

8 HOJA: 8 DE 9. UNIDAD VI NOMBRE: INTRODUCCION A LA TRASMISION DE DIGITAL DE DATOS (MODEMS) Y AL CONTROL REMOTO DE PROCESOS al finalizar esta unidad, el alumno: Describirá los códigos básicos de transmisión digital de datos. Describirá el funcionamiento de una interfase. Describirá el funcionamiento general de un MODEM. Describirá algunas de las aplicaciones de la transmisión de datos utilizadas en el control remoto de procesos. 6.1 Lenguajes de transmisión de datos. Exposición por el profesor Interfase decimal y otros tipos de interfase. Monitores de línea de datos. Transmisión de datos a distancia. Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc. Actividad experimental 13: esquemas de transmisión de datos utilizados en el control remoto de procesos 1B,C,3B,4B SUBTOTAL

9 HOJA: 9 DE 9. PERIODO 1 º Periodo departamental º periodo departamental 3 er periodo departamental UNIDADES TICAS I, II, III III, IV V, VI `PROCEDIMIENTOS DE EVALUACION Evaluación escrita 50% Participación en clase y actividades extraclase 50% 100% Evaluación escrita 50% Participación en clase y actividades extraclase 50% 100% Evaluación escrita 50% Participación en clase y actividades extraclase 50% 100% La calificación final se obtiene de un promedio de las calificaciones de los 3 periodos CLAVE B C B I B L I O G R A F I A TITULO AUTOR(ES) EDITADO POR PAGS AÑO 1 X Instructivo de actividades experimentales Electricidad y Electrónica Experimental Prfrs. De Academia de Física UPIICSA X Física Vol. R. Resnick, D. Halliday y S. Krane CECSA X Métodos Experimentales para Ingenieros J.P. Holman Mc Graw Hill X Guía para Mediciones Electrónicas S. Wolf y R.F. Smith Prentce Hall