Análisis de Circuitos

Transcripción

1 E.T.S. de Ingeniería Industrial Universidad Politécnica de Cartagena Curso Académico 2013/14 Curso de formación en Mercados Eléctricos Análisis de Circuitos Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales Profesor: Dr. Antonio Gabaldón. Catedrático de Universidad. Dpto de Ingeniería Eléctrica. upct.es

2 Qué vamos a hacer en la asignatura? Realidad Modelo Realidad Modelo Agregado

3 CONCEPTO: Para qué sirve el análisis de circuitos? Representación y análisis de Sistemas Eléctricos

4 CONCEPTO: Para qué sirve el análisis de circuitos? Y en muchas más cosas, por ejemplo: Equivalentes térmicos (transmisión de calor) Carga modelada Radiación exterior Intercambio exterior-interior Superficies acristaladas Cerramiento exterior Aportación fuentes internas Intercambio interior-carga Intercambio interior-cerramiento Intercambio interior-tabiquería Intercambio cerramiento-exterior Radiación exterior Intercambio tabiquería-estancias contiguas Tabiquería interior Transporte (carretera, ffcc, metro, tranvía )

5 Circuitos en la titulación de Grado en Ing. Tec. Industriales Relación con otras asignaturas/conocimientos Primer curso: conocimientos y competencias de las asignaturas Matemáticas I, Física e Informática, entre estos: Sistemas de ecuaciones lineales. Cálculo diferencial e integral básico. Ecuaciones diferenciales lineales con coeficientes constantes. Campo y potencial eléctricos. Corriente continua. Magnetismo e Inducción electromagnética. Segundo curso: Matemáticas II y con Ciencia e Ing. de Materiales: Operaciones básicas con variable compleja. Propiedades y aplicaciones de materiales. A través de esta asignatura se adquieren los conocimientos básicos para poder desarrollar otras, tales como: Máquinas Eléctricas (3er curso) (Electrotecnia). Electrónica Industrial (3er curso) Electrónica de Potencia (3er curso) Regulación Automática (3er curso) Trabajo Fin de Grado Otras titulaciones: Máster Ingeniero Industrial,

6 CONCEPTO: Objetivos Generales Análisis de Circuitos (Electrotecnia): 6 ECTS Estudio de elementos básicos (ideales, reales). Técnicas de análisis de circuitos: Directo. Sistemático. Herramientas de análisis: teoremas Análisis de circuitos no lineales simples. Régimen Estacionario Senoidal. Sistemas trifásicos. Análisis en el tiempo (transitorios). Transformaciones matemáticas: Laplace Vectores/Fasores

7 Los regímenes de funcionamiento de un circuito eléctrico 4000A!! Régimen transitorio y permanente

8 Régimen transitorio y permanente (II) 100A

9 PROGRAMA: ANÁLISIS DE CIRCUITOS (6 ECTS) TEMA I. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. Lección 1. Elementos constitutivos de los circuitos eléctricos (I). Lección 2. Elementos constitutivos de los circuitos eléctricos (II). TEMA II. MÉTODOS Y HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS. Lección 3. Formulación y selección de ecuaciones en un circuito eléctrico. Lección 4. Métodos de análisis circulares. Lección 5. Métodos de análisis nodal. Lección 6. Teoremas fundamentales I. Lección 7. Teoremas fundamentales II. TEMA III. CIRCUITOS EN RÉGIMEN ESTACIONARIO SENOIDAL. Lección 8. Respuesta sinusoidal. Lección 9. Potencia y energía en régimen senoidal. Lección 10. Sistemas trifásicos: generalidades. Lección 11. Sistemas trifásicos equilibrados. TEMA IV. ANÁLISIS TEMPORAL. Lección 12. Circuitos lineales de primer orden. Lección 13. Circuitos lineales de segundo orden. Lección 14. Propiedades y aplicación de la transformada de Laplace a circuitos eléctricos simplre. Lección 15. Resolución de circuitos complejos mediante la transformada de Laplace.

10 Actividades formativas de la asignatura Relación de actividades Actividad Trabajo presencial Trabajo no presencial ECTS Clases de teoría 1,2 1,2 2,4 Clases de problemas 0,5 1,3 1,8 Laboratorio 0,35 0,15 0,5 Aula informática 0,25 0,15 0,4 Presentaciones de trabajos 0,1 0,2 0,3 Tutorías 0,4-0,4 Evaluación 0,2-0,2 TOTAL 3,0 3,0 6,0 (180h)

11 PROGRAMA: ANÁLISIS DE CIRCUITOS (6 ECTS) Bibliografía básica en Teoría Teoría de Circuitos. V. Parra (UNED, 2 tomos) Circuitos Eléctricos. A. Pastor (UNED, 2 tomos) Circuitos y Señales. A. Rosa, R. Thomas Applied Circuit Analysis. S. Karni Bibliografía complementaria Basic Circuit Theory. Ch. Desoer, E. Kuh Linear and Non Linear Circuits. L. Chua. Ch. Desoer Fundamentos de Teoría de Circuitos, A.G. Expósito, 2007 Bibliografía básica en Problemas Schaum s Outline of Electrical Circuits. Nahvi, Edminister Problemas de Circuitos Eléctricos. A. Gabaldón Applied Circuit Analysis. S. Karni

12 Evaluación de los conocimientos de la asignatura Examen escrito (70%) (*) Teoría: dos preguntas de teoría (15%) Cuestiones: tres preguntas cortas de razonamiento y pequeños problemas relacionados con la teoría (30-35% de la nota). Problemas: ejercicios prácticos de desarrollo y cálculo de un circuito en un régimen determinado (1 ó 2 problemas, con un peso del 50-60% de la nota). Informes de prácticas (**): 10% Problemas propuestos: 5% Trabajos académicos en grupo: 5% Exposiciones orales (grupo): 5% Condiciones: (*) Existe un mínimo de 3,5/10 puntos en cada parte para promediar nota de examen. (*), (**) Promedian con una nota del examen superior o igual a 4,5/10 Ver convocatorias específicas del examen en web/tablón

13 Otras fuentes de información Página web: problemas resueltos y comentados, también actualizando contenidos de teoría. Ejemplo: vídeo1 Ejemplo: video 2 (utilización de programas) Proyecto Open Course Ware (OCW web upct) Teoría de Circuitos ( ) Otras Escuelas de Ingenieros Open Course Ware: Universidad Carlos III de Madrid Dpto. de Ingeniería Eléctrica. Escuela Superior de Ingenieros. Universidad de Sevilla

14 Recomendaciones Llevar la asignatura al día: al menos leery completar los apuntes el mismo día Estudiar es un proceso cíclico: compender la teoría, hacer algún problema y repasar la teoría de esos problemas (estudiar NO es leer un problema o una serie de problemas). Apoyarse en libros y otros materiales contrastados. NUNCA EN APUNTES DUDOSOS O PIRATAS Utilizar las horas tutorías a lo largo del curso. Utilizar calculadora programable. Aprovechar las prácticas de laboratorio (leer antes los manuales y elaborar las memorias lo antes posible). Comprobar los resultados de los ejercicios con MicroCap Estudiar las bases matemáticas y físicas necesarias (ver la sección 7 errores de la web): Trigonometría, números complejos y variable compleja en general. Ecuaciones diferenciales lineales.

15 Tutorías Horarios: Lunes de 16 a 18h Jueves de 11 a 13h Miércoles de 15 a 16h y de 18h a 19h (no son específicas de circuitos, otros alumnos tienen prioridad) Pueden cambiar por alguna reunión o indisposición del profesor (confirmar en el aula virtual). Habrá tutorías en grupo, si son solicitadas por un mínimo de 10 alumnos. No habrá tutorías virtuales ( ) la semana previa el examen. Ubicación: 1ª planta del edificio, depto de Ing. Eléctrica (Junto a Física, encima de la Delegación de Alumnos). Convocatorias de examen: Consultarlas siempre (portal de servicios de la web UPCT)