PROGRAMA DETALLADO VIGENCIA TURNO UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA 2007 DIURNO INGENIERIA ELECTRICA ASIGNATURA

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1 PROGRAMA DETALLADO VIGENCIA TURNO UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA 2007 DIURNO INGENIERIA ELECTRICA SEMESTRE ASIGNATURA 5to MEDICIONES ELÉCTRICAS CÓDIGO HORAS ELC TEORÍA PRÁCTICA LABORATORIO UNIDADES DE CRÉDITO PRELACIÓN CO-ELC OBJETIVO GENERAL Explicar el funcionamiento de equipos de medición tales como voltímetros, amperímetros, óhmetros, puentes de resistencias, puentes de impedancias, etc. Utilizar los diversos instrumentos de medidas (de C.D. y de C.A.) y técnicas de medición. 2.- SINOPSIS DE CONTENIDO UNIDAD 1. Aspectos y definiciones generales de las mediciones eléctricas. UNIDAD 2. Mediciones directas de tensión, corriente. UNIDAD 3. Mediciones de resistencia e impedancia. UNIDAD 4. Medición de potencia monofásica y trifásica UNIDAD 5. Instrumentos de medición electrónicos. UNIDAD 6. Transductores. 3.- ESTRATEGIAS METODOLÓGÍCAS GENERALES Diálogo Didáctico Real: Actividades presenciales (comunidades de aprendizaje), tutorías y actividades electrónicas. Diálogo Didáctico Simulado: Actividades de autogestión académica, estudio independiente y servicios de apoyo al estudiante ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN La evaluación de los aprendizajes del estudiante y en consecuencia, la aprobación de la asignatura, vendrá dada por la valoración obligatoria de un conjunto de elementos, a los cuales se les asignó un valor porcentual de la calificación final de la asignatura. Se sugieren algunos indicadores y posibles técnicas e instrumentos de evaluación que podrá emplear el docente para tal fin. Realización de actividades teórico-prácticas. Actividades de Auto-evaluación / co-evaluación

2 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE Definir medición, patrones de medición, clasificación de los patrones, magnitud, instrumento, exactitud, precisión, sensibilidad, resolución y escala los error, tipos de errores y técnicas probabilísticas en el análisis de errores. CONTENIDO UNIDAD 1. ASPECTOS Y DEFINICIONES GENERALES DE LAS MEDICIONES ELÉCTRICAS Conceptos generales de: patrón de mediciones, medición y tipos, valor verdadero, errores de medición, clasificación de errores, exactitud vs. Precisión, rango, alcance Métodos de medición Aplicación de técnicas probabilísticas en el análisis de errores Sistema internacional de medidas. Unidades de tipo eléctrico usadas comúnmente. Múltiplos y submúltiplos de las unidades del sistema internacional y reglas de escritura. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN BIBLIOGRAFÍA Electrónica y Mediciones. Prentice- Prácticas de Laboratorio. Prentice-

3 Caracterizar el galvanómetro D Arsonval, ventajas y desventajas y el movimiento electrodinámico. Diseñar voltímetros y amperímetros de CD y CA a partir del galvanómetro de D Arsonval. Conocer los instrumentos de hierro móvil, instrumento electrostático, instrumento de termopar, instrumento de inducción UNIDAD 2. MEDICIONES DIRECTAS DE TENSIÓN, CORRIENTE Instrumento medidor D Arsonval: Construcción instrumento con imanes permanentes rectos. Instrumento de campo radial. Características de escala Amperímetros de CD. Voltímetros de CD. Fenómeno carga instrumental. Voltímetros y Amperímetros de corriente directa Instrumento tipo rectificador. Instrumento rectificador simple, doble y con puente. Características de escala de los instrumentos rectificadores. Factor de Forma. Factor de corrección. Efecto de frecuencia Instrumentos electrodinámicos. Principio de funcionamiento. Características de escala. Efecto de la frecuencia. Efecto de la forma de onda. Amperímetros electrodinámicos. Voltímetros electrodinámicos Generalidades sobre instrumento de hierro móvil, instrumento electrostático, instrumento de termopar, instrumento de inducción. Electrónica y Mediciones. Prentice- Prácticas de Laboratorio. Prentice-

4 Diseñar el puente de Wheastone. Caracterizar el Megómetro. Diagramar las configuraciones circuitales de los instrumentos tipo rectificador para instrumentos CA. Analizar el comportamiento de amperímetros y voltímetros en CA. Analizar los voltímetros y amperímetros electrodinámicos UNIDAD 3. MEDICIONES DE RESISTENCIA E IMPEDANCIA Clasificación de resistencias. (Resistencias grandes, medianas y pequeñas) 3.2. Óhmetro serie: Principio de funcionamiento. Característica de escala. Errores del óhmetro por envejecimiento de la batería. Óhmetro serie de varios rangos Óhmetro Shunt: Principio de funcionamiento. Características de escala Método Volti-Amperímetro para medición de resistencias Puente de Wheastone. Puentes de Corriente Alterna Megaohmetro. Puente de megaohmios. Electrónica y Mediciones. Prentice- Prácticas de Laboratorio. Prentice- Analizar el funcionamiento del medidor de potencia a través de su configuración circuital y el funcionamiento del medidor de potencia. UNIDAD 4. MEDICIÓN DE POTENCIA MONOFÁSICA Y TRIFÁSICA 4.1. Principio de funcionamiento del vatímetro Instrumentos electrodinámicos como vatímetro Especificación del vatímetro Errores inherentes a la conexión vatimétrica Demostración del Teorema de Blondel. Medición de potencia en sistemas trifásicos. Sistemas de 3 y 4 hilos Método de los dos vatímetros Medición de potencia reactiva. Electrónica y Mediciones. Prentice- Prácticas de Laboratorio. Prentice-

5 Caracterizar los instrumentos de medición electrónicos y los instrumentos de medición digitales. Identificar los diferentes tipos de tansdutores y sus aplicaciones. UNIDAD 5. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ELECTRÓNICOS Voltímetro y Multímetro Electrónico Voltímetro Digital. Diferencia entre un voltímetro analógico y un voltímetro digital. Clasificación de los voltímetros digitales. Diagrama de bloques Osciloscopio. UNIDAD 6. TRANSDUCTORES Definición de Transductores Tipos de Transductores Características de Cada uno de ellos. Electrónica y Mediciones. Prentice- Prácticas de Laboratorio. Prentice- Prácticas de Laboratorio. Prentice-

6 PROGRAMACION DETALLADA DEL LABORATORIO DE MEDICIONES ELÉCTRICAS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE CONTENIDO ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN 1.1. Caracterizar los diferentes equipos a utilizar en el laboratorio. PRÁCTICA NO.1: RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS. Identificación, uso y características de los diferentes equipos de medida usados comúnmente en el laboratorio Determinar experimental-mente la curva de calibración de un instrumento. PRÁCTICA NO.2: TRAZADO DE GRÁFICAS Y CURVA DE CALIBRACIÓN. Trazado de las curvas de calibración de un voltímetro analógico en todas sus escalas tomando como referencia uno digital Verificar los diferentes métodos de medida. PRÁCTICA NO.3: MÉTODOS DE MEDIDA. Cálculo del valor de tres resistencias incógnitas a través de cinco métodos de medida diferentes Determinación de las características de un galvanómetro D Arsonval Diseñar un amperímetro analógico de varios rangos Diseñar un voltímetro analógico de varios rangos Diseñar un ohmetro analógico de varios rangos Diseñar un puente de corriente continua de varios rangos Diseñar un puente de corriente alterna de varios rangos. PRÁCTICA NO.4: ESTUDIO DEL GALVANÓMETRO. Determinación de las características de un galvanómetro D Arsonval: corriente y voltaje de máxima deflexión de escala, resistencia interna, sensibilidad, linealidad, resolución. PRÁCTICA NO.5: DISEÑO DE UN AMPERÍMETRO. Diseño, calibración y determinación experimental de las siguientes características del amperímetro: sensibilidad, linealidad, exactitud, precisión, resolución y resistencia interna de cada rango. PRÁCTICA NO.6: DISEÑO DE UN VOLTÍMETRO. Diseño, calibración y determinación experimental de las siguientes características del voltímetro: sensibilidad, linealidad, exactitud, Precisión, resolución y resistencia interna de cada rango. PRÁCTICA NO.7: DISEÑO DE UN ÓHMETRO. Diseño y calibración de un óhmetro tipo serie y un óhmetro tipo paralelo. Determinación experimental de las resistencias de media escala, exactitud, precisión de cada rango. PRÁCTICA NO.8: PUENTES DE CORRIENTE CONTINUA. Diseño y calibración del puente de corriente continua. Determinación experimental de su sensibilidad. PRÁCTICA NO.9: PUENTES DE CORRIENTE ALTERNA. Diseño y calibración del puente de corriente alterna. Determinación

7 experimental de su sensibilidad Verificar experimental-mente la operación de los transformadores de medida y algunas de sus aplicaciones. PRÁCTICA NO.10: TRANSFORMADORES DE MEDIDA. Determinación experimental de las características y operación de los transformadores de medida como elemento reductor de corriente y voltaje Determinar experimentalmente el valor de PRÁCTICA NO.11: MEDIDA DE RESISTENCIA DE la resistencia de aislamiento utilizando el Megómetro. AISLAMIENTO. Utilizar el Megóhmetro en la medición del aislamiento a diferentes equipos (transformadores, máquinas, y cables) a través de algunas de las pruebas existentes para ello. OBJETIVOS DE APRENDIZAJE CONTENIDO ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN 12.1 Determinar experimentalmente el valor de la resistencia de puesta a tierra de un terreno. PRÁCTICA NO.13: MEDIDA DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA. Hacer mediciones de Resistividad del terreno y de Resistencia de la Toma a Tierra utilizando el Método Voltiamperimétrico Verificar experimental-mente la operación de los transductores de temperatura y presión. PRÁCTICA NO.11: TRANSDUCTORES DE TEMPERATURA Y PRESIÓN. Determinación experimental de las características y operación de los transductores de temperatura y presión. BIBLIOGRAFÍA Electrónica y Mediciones. Prentice- Prácticas de Laboratorio. Prentice-