Prontuario Curricular. TEEL Circuitos de Corriente Alterna

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Carmen Belmonte Vidal
hace 6 años
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Universidad de Puerto Rico Universidad de Puerto Rico en Humacao Facultad de Ciencias Naturales Departamento de Física y Electrónica Programa del Grado Asociado en Tecnología Electrónica Prontuario

1 Universidad de Puerto Rico Universidad de Puerto Rico en Humacao Facultad de Ciencias Naturales Departamento de Física y Electrónica Programa del Grado Asociado en Tecnología Electrónica Prontuario Curricular A. Título del curso B. Codificación del curso TEEL C. Cantidad de créditos Para el profesor tres (3) créditos Para el estudiante tres (3) créditos D. Prerrequisitos, correquisitos y otros requerimientos 1. Prerrequisitos: FISI 1031 Física para Tecnología I FISI 1033 Laboratorio Física para Tecnología I MATE 1031 Fundamento de Matemática Técnica I 2. Correquisitos: TEEL 1022 Laboratorio de MATE 1032 Fundamento de Matemática Técnica II FISI 1032 Física para Tecnología FISI 1034 Laboratorio Física para Tecnología II E. Descripción del curso Ese curso cubre tópicos de electricidad básica, incluyendo Ley de Ohm y leyes y simplificaciones de circuitos. Se da especial énfasis al funcionamiento de circuitos en corriente alterna, con el estudio de números complejos (fasores),

2 Página 2 impedancia, reactancia y circuitos resonantes. También se estudian circuitos acoplados, transformadores y circuitos trifásicos. F. Objetivos de aprendizaje Al finalizar el curso, el estudiante: Analizará circuitos en serie, en paralelo y en combinación serie-paralelo. Utilizará adecuadamente las unidades de las cantidades eléctricas. Aplicará las leyes de Kirchhoff. Aplicará los teoremas de Thévenin y Norton para hallar circuitos equivalentes. Simplificará circuitos, transformará fuentes de un tipo de fuente a otra y calculará la máxima transferencia de potencia. Calculará los valores de voltaje y corrientes desconocidas en redes complejas que incluyen fuentes de voltaje y corriente, independientes y dependientes, usando el análisis de nodos y el análisis de mallas, según sea el caso. Describirá cualitativa y cuantitativamente los procesos de carga y descarga, incluyendo el estado inicial y el final, en circuitos RC. Calculará voltaje y corriente instantáneos durante el estado transitorio usando las ecuaciones de Kirchhoff y la constante de tiempo como parámetro. Aplicará modelos de computador para realizar dichos cálculos. Describirá cualitativamente los procesos de cambio en voltaje y corriente, incluyendo el estado inicial y el final, en circuitos RL. Calculará voltaje y corriente instantáneos durante el estado transitorio usando las ecuaciones de Kirchhoff y la constante de tiempo como parámetro. Aplicará modelos de computadora para realizar dichos cálculos. Definirá cada uno de los parámetros que caracterizan una señal de voltaje o corriente alterna (senosoidal) como amplitud, frecuencia, frecuencia angular, período, fase y fase inicial. Construirá gráficas de señales alternas dados los parámetros necesarios, manualmente y en computadora. Calculará amplitudes, frecuencias, períodos y diferencias de fase. Calculará valores eficazes. Aplicará suma, resta, multiplicación y división con números complejos (fasores) y transformaciones entre la forma polar y cartesiana con números complejos (fasores) y también calculará módulo, fase, parte real y parte imaginaria en números complejos. Representará fasores gráficamente. Calculará reactancia capacitiva y susceptancia inductiva. Calculará impedancias en serie y en paralelo con R,L,C. Calculará admitancia en serie y en paralelo.

3 Página 3 Calculará voltajes y corrientes alternas en circuitos RLC en serie, en paralelo y en combinación. Simulará estos circuitos en computador para obtener los voltajes y las corrientes. Simulará en computador las redes RLC complejas en el dominio de la frecuencia y del tiempo para hallar voltajes y corrientes. Definirá potencia compleja, potencia disipada, potencia reactiva, factor de potencia, y sus respectivas unidades. Calculará dichas cantidades en circuitos RCL de corriente alterna. Construirá diagramas de potencia compleja. Definirá resonancia en circuitos RLC en serie y paralelos. Definirá frecuencia central, frecuencias de corte, factor de calidad y ancho de banda. Establecerá las relaciones entre estas cantidades y calculará los datos necesarios. Simulará circuitos resonantes en computador y hará cálculos de corrientes, voltajes, frecuencias de corte y ancho de banda. Describirá circuitos con acoplamiento magnético y definirá inductancia mutua. Aplicará las relaciones entre voltaje, corriente, potencia y relación de vueltas en el transformador ideal. Calculará voltaje, corriente y potencia en el primario y el secundario y hallará impedancia reflejada. Construirá modelos del transformador lineal no ideal y los simulará en computador.usará estos modelos para hacer cálculos de corriente, voltaje, potencia e impedancia en transformadores. Analizará circuitos trifásicos G. Bosquejo de contenido y distribución del tiempo Unidad I: Circuitos eléctricos y sus simplificaciones (15 horas): i. Carga, corriente, voltaje y resistencia ii. Ley de Ohm, potencia iii. Leyes de Kirchhoff iv. Teoremas de Thevenin, de Norton y Superposición v. Circuitos en serie y en paralelo vi. Combinaciones serie-paralelo vii. Métodos de mallas y de nodos viii. Primer examen Unidad II: Elementos de circuitos de corriente alterna (15 horas): i. Números complejos y fasores como vectores ii. Capacitor y circuitos RC iii. Inductancia y circuitos RL iv. Reactancia, impedancia, admitancia y susceptancia v. Circuitos RLC vi. Segundo examen

4 Página 4 Unidad III: Circuitos resonantes y transformadores (15 horas): i. Resonancia ii. Conceptos de filtros pasivos iii. Transformador ideal iv. Circuitos con transformadores v. Circuitos trifásicos vi. Tercer examen H. Técnica instruccionales Conferencia Discusión de ejercicios y problemas Promoción de la participación estudiantil Discusión de las asignaciones semanales, discusión de exámenes y resolución de problemas I. Recursos de aprendizaje e instalaciones mínimas disponibles o requeridos Conferencia: i. Presenta los objetivos del tema ii. Expone aspectos fundamentales de cada tema iii. Resuelve uno o varios ejemplos iv. Demuestra la operación de circuitos utilizando el programado de Multisim v. Ofrece una explicación de la estrategia de resolución de problemas y la escribe en la pizarra. Discusión: i. Se asigna problemas similares a los de la clase ii. El profesor guía para que se apliquen las estrategias de resolución de problemas. iii. Un estudiante explica el problema resuelto en la pizarra con la supervisión del profesor. Asignación de tareas: i. Se asignan problemas. ii. Se recomienda o se asigna la simulación en la resolución del problema utilizando programados de simulación. J. Técnicas de evaluación Tres Exámenes Parciales (20% cada Uno) 60% Participación en clase 10% Asistencia 10%

5 Un Examen Final 20% Total 100% Curso TEEL 1021 Página 5 K. Acomodo razonable Los estudiantes que requieren acomodo razonable o reciben servicios de Rehabilitación Vocacional deben comunicarse con el profesor al inicio del semestre para planificar el acomodo y equipo necesario conforme a las recomendaciones de la oficina que atiende los asuntos para personas con impedimentos en la unidad. L. Integridad académica: La Universidad de Puerto Rico promueve los más altos estándares de integridad académica y científica. El Artículo 6.2 del Reglamento General de Estudiantes de la UPR (Certificación Núm. 13, , de la Junta de Síndicos) establece que la deshonestidad académica incluye, pero no se limita: acciones fraudulentas, obtención de notas o grados académicos valiéndose de falsas o fraudulentas simulaciones, copiar total o parcialmente la labor académica de otra persona, plagiar total o parcialmente el trabajo de otra persona, copiar total o parcialmente las respuestas de otra persona a las preguntas de un examen, haciendo o consiguiendo que otro tome en su nombre cualquier prueba o examen oral o escrito, así como la ayuda o facilitación para que otra persona incurra en la referida conducta. Cualquiera de estas acciones estará sujeta a sanciones disciplinarias en conformidad con el procedimiento disciplinario establecido en el Reglamento General de Estudiantes de la UPR vigente. M. Sistema de calificación 100% - 88% A 87% - 76 % B 75% - 60% C 59% - 50% D 49% - 0 F

6 Página 6 N. Bibliografía Berube, R.H. (2003). Computer simulated experiments for electric circuits using electronics Workbench Multisim (3 rd ed.). New Jersey: Prentice Hall. ISBN Boylestad, R.L. (2003). Introductory circuit analysis (10 th ed.). New Jersey: Prentice Hall. ISBN X. Cook, N.P. (2005). Introductory DC/AC Circuits ( 6 th ed.). New Jersey: Prentice Hall. ISBN X. Floyd, T.L. (2003). Principles of electric circuits: Conventional current version (9 th ed). New Jersey: Prentice Hall. ISBN Kuphaldt, T. R. (2006). Lessons in electric circuits, Volume I DC (5 th ed.). Recuperado de Kuphaldt, T. R. (2007). Lessons in electric circuits, Volume II AC (6 th ed.). Recuperado de Recursos con vigencia para este curso.

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