DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

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1 DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA: Nombre en Inglés: CIRCUIT THEORY III Código UPM: MATERIA: TEORÍA DE CIRCUITOS CRÉDITOS ECTS: 4,5 CARÁCTER: ITINERARIO IMPARTIDO EN LA EUITI TITULACIÓN: GRADUADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA TIPO: OPTATIVA CURSO: TERCERO SEMESTRE: QUINTO CURSO ACADÉMICO PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 1 de 12

2 DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA COORDINADOR JESÚS PÉREZ SANZ PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico JESÚS PÉREZ SANZ 252 jesus.perez@upm.es IGANCIO SEVILLANO ALAEJOS 250 ignacio.sevillano@upm.es ÓSCAR PERPIÑÁN LAMIGUERO 257 oscar.perpinan@upm.es RICARDO GRANIZO ARRABÉ 257 ricardo.granizo@upm.es CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS FISICA II CALCULO INFINITESIMAL ÁLGEBRA LINEAL FUNDAMENTOS DE INFORMÁTICA AMPLIACIÓN DE MATEMÁTICAS MÉTODOS NUMÉRICOS EN INGENIERÍA ELÉCTRICA TEORÍA DE CIRCUITOS TEORÍA DE CIRCUITOS II OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS GUÍA DE APRENDIZAJE Página 2 de 12

3 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CG1 CG6 CG7 CE10 Conocer y aplicar los conocimientos de ciencias y tecnologías básicas a la práctica de la Ingeniería Industrial. Poseer las habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando a lo largo de toda la vida para un desarrollo profesional adecuado. Incorporar las nuevas tecnologías y herramientas de la Ingeniería Industrial en sus actividades profesionales. Conocimiento y utilización de los principios de teoría de circuitos y máquinas eléctricas. Conocimiento Aplicación Aplicación Conocimiento Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Conocimientos y utilización de los principios de la Teoría de Circuitos. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 3 de 12

4 CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPÍTULO Tema 1: Régimen transitorio de los circuitos. Tema 2: Análisis en frecuencia. Resonancia. APARTADO 1.1. Introducción. Condiciones de continuidad. Condensador. Bobina. Bobinas acopladas magnéticamente. Circuitos equivalentes con condiciones iniciales nulas Repaso de Análisis en el dominio del tiempo: Circuitos de primer orden. Carga de un condensador. Respuesta de un circuito R-C a un pulso rectangular. Respuesta de un circuito R-L a un pulso rectangular. Circuitos de segundo orden. Parámetros que definen un sistema de segundo orden. Clasificación de los sistemas de segundo orden. Respuesta a entrada cero del circuito serie R-L-C Respuesta a un escalón: Integral de Duhamel Aplicación de la transformada de Laplace al análisis de circuitos. Definiciones, propiedades y teoremas. Transformada de Laplace de una función periódica. Transformada Inversa de Laplace: Descomposición en fracciones. Circuitos en el dominio de la variable de Laplace Función de transferencia. Polos y ceros. Análisis básico del comportamiento a partir de la posición de polos y ceros Función de transferencia. Aplicación a la respuesta al estado estacionario sinusoidal. Lugares geométricos complejos. Gráficas de magnitud y fase Diagramas de Bode. Factores de primer orden. Análisis de magnitud y fase. Factores de segundo orden Criterio de Nyquist. Margen de fase y margen de ganancia Factor de calidad Fenómeno de la resonancia: frecuencia de resonancia. Resonancia del circuito serie. Frecuencia de resonancia. Factor de sobretensión. Admitancia: curva universal de resonancia. Banda de paso y ancho de banda Resonancia del circuito paralelo ideal: frecuencia de resonancia. Factor de sobreintensidad. Impedancia: curva universal de resonancia. Circuito antirresonante práctico. Lugares geométricos. Indicadores de logro relacionados LO-01 a LO-03 LO-04 a LO-09 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 4 de 12

5 Tema 3: Cuadripolos. Tema 4: Análisis en variables de estado. Tema 5: Análisis de circuitos con componentes no lineales. Prácticas de Laboratorio 3.1. Ecuaciones generales de un cuadripolo. Parámetros impedancia «z». Parámetros admitancia «y». Parámetros híbridos «h». Parámetros híbridos «g». Parámetros de transmisión directa y de transmisión inversa. Relación entre las diferentes familias de parámetros Asociación de cuadripolos: Asociación serie-serie. Asociación paralelo-paralelo. Asociación serieparalelo. Asociación paralelo-serie. Asociación en cascada. Prueba de Brune Cuadripolos elementales: Dipolos serie y paralelo. Cuadripolos en L y en L invertida. Cuadripolos en Π y en T. Cuadripolos en celosía. Cuadripolos en T puenteada y en doble T. Teorema de Bartlett. Células equivalentes en T o en Π de un cuadripolo Parámetros imagen. Potencia y diagramas de los cuadripolos Concepto de estado de un sistema. Variables y ecuaciones de estado Ecuaciones de estado en circuitos. Redes propias e impropias. Complejidad de una red. Elección de árbol en una red propia Constitución sistemática de ecuaciones para redes propias. Análisis de redes impropias. Aplicación a sistemas no lineales Resolución analítica. Resolución Discreta. Resolución por transformada de Laplace Circuitos resistivos no lineales Circuitos no lineales con bobinas y condensadores. 1.- Introducción a la simulación de circuitos. 2.- Régimen transitorio: Sistemas de primer orden. 3.- Régimen transitorio: Sistemas de segundo orden (I). 4.- Régimen transitorio: Sistemas de segundo orden (II). 5.- Análisis en frecuencia: resonancia serie. 6.- Análisis en frecuencia: resonancia paralelo. 7.- Filtros pasivos. LO-10 a LO-14 LO-15 LO-16 LO-17 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 5 de 12

6 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORIA Durante las horas destinadas a Teoría se expondrán, mediante clases magistrales apoyadas con el ordenador, los conceptos teóricos necesarios para introducirse en la Teoría de Circuitos. CLASES PROBLEMAS Los problemas son parte fundamental de la asignatura ya que lo que se pretende es que el alumno utilice lo métodos expuestos en las clases de teoría en la resolución de problemas. Por ello se irán resolviendo en clase, bien alternando con la exposición de conceptos y métodos de análisis o bien a continuación de la exposición de los mismos. Los problemas que se propongan serán de nivel de ejercicio para la fijación de conceptos y de nivel problema, siempre de dificultad similar a lo que se solicitará en los exámenes. PRÁCTICAS Las prácticas de Laboratorio tienen una doble finalidad. Por un lado tienen un objetivo didáctico que ayude al alumno a experimentar de forma real los conceptos expuestos en las clases de Teoría y, por otro, iniciar al alumno en el uso de la instrumentación real y actual para la realización de medidas eléctricas. Tras la correspondiente explicación del profesor de Prácticas, el alumno deberá realizar los montajes correspondientes y ejecutar las medidas solicitadas para posteriormente realizar los cálculos necesarios y sacar las conclusiones y resultados de medidas solicitados. Todo ello el alumno deberá plasmarlo en una Memoria de Práctica que recogerá el trabajo realizado y que evaluará el profesor corrigiendo los errores y deficiencias en los que haya incurrido el alumno. TRABAJOS INDIVIDUALES Al alumno se le propondrán demostraciones y trabajos adicionales que serán revisados por el profesor en las horas de Tutoría. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 6 de 12

7 TRABAJOS EN GRUPO No está previsto plantear trabajos en grupo TUTORÍAS En las horas destinadas a Tutorías, el alumno podrá plantear al profesor las dudas que requieran una explicación detallada y larga y que no puedan, por ello, resolverse en las horas de Teoría y Problemas y en el Laboratorio. También se dedicarán a revisar con el alumno los trabajos que se hayan planteado así como los problemas adicionales que se hayan propuesto. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 7 de 12

8 RECURSOS DIDÁCTICOS BIBLIOGRAFÍA RECURSOS WEB EQUIPAMIENTO 1. López Ferreras, Francisco. ANÁLISIS DE CIRCUITOS LINEALES. Vol. I y II. Ed. Ciencia Pastor Gutiérrez, Antonio, Ortega Jiménez, Jesús. CIRCUITOS ELÉCTRICOS. Vol. I y II. Unidades Didácticas UNED. 3. V. Parra y otros. TEORÍA DE CIRCUITOS, Tomos I y II. Unidades Didácticas UNED. 4. Hayt, W. Kemmerly, J. ANÁLISIS DE CIRCUITOS EN INGENIERÍA. Mc. Graw Hill 5. Edminister, J. A. CIRCUITOS ELÉCTRICOS. Serie SCHAUM. Mc. Graw Hill. 6. Fernández Moreno, José. Teoría de Circuitos. Teoría y Problemas resueltos. Ed. Paraninfo 1. Laboratorio de Medidas Eléctricas controladas por ordenador. 2. Proyector de ordenador, ordenador, proyector de transparencias. Pizarras electrónicas. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 12

9 CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS Sep. 1ª Tema 1 (T y P) ª Tema 1 (T y P) Oct. 1ª Fin Tema 1 (T y P) Tema 2 (T y P) ª Tema 2 (T y P) Práctica 1 (2 h) Nov. 1ª Fin Tema 2 (T y P) Tema 3 (T y P) 2ª Fin Tema 3 (T y P) Tema 4 (T y P) Práctica 2 (2 h) Práctica 3 (2 h) Práctica 4 (2 h) Práctica 5 (2 h) Dic. 1ª Fin Tema 4 (T y P) Tema 5 (T y P) Práctica 6 (2 h) Práctica 7 (2 h) GUÍA DE APRENDIZAJE Página 9 de 12

10 MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 2ª Fin tema 5 (T y P) Examen de Laboratorio Ene. 1ª 2ª Examen de Teoría y Problemas. Examen de Teoría y Problemas GUÍA DE APRENDIZAJE Página 10 de 12

11 SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA EVALUACIÓN Ref INDICADOR DE LOGRO Relacionado con RA: LO-01 El alumno obtiene la respuesta transitoria de sistemas de primer y segundo orden. LO-02 El alumno calcula la respuesta de los circuitos mediante el método de la transformada de Laplace. LO-03 El alumno sabe obtener la respuesta en el dominio de Laplace ante excitaciones periódicas. LO-04 El alumno sabe obtener funciones de transferencia en circuitos. LO-05 El alumno dibuja los diagramas de Bode de fase y amplitud de las funciones de transferencia. LO-06 El alumno obtiene la función de transferencia a partir del diagrama de Bode. LO-07 El alumno sabe calcular el factor de calidad de los diferentes circuitos. LO-08 El alumno estudia la resonancia de circuitos ideales serie y paralelo y calcula anchos de banda y utiliza la curva universal de resonancia para el cálculo de intensidades y tensiones a frecuencias próximas a las de resonancia. LO-09 El alumno analiza la resonancia de cualquier circuito mediante su conversión a circuitos ideales serie y paralelo. LO-10 El alumno conoce y calcula las diferentes familias de los parámetros que pueden caracterizar a un cuadripolo. LO-11 El alumno conoce las diferentes asociaciones de cuadripolos y las diferentes familias de parámetros a utilizar en cada caso. LO-12 El alumno sabe realizar la prueba de Brune. LO-13 El alumno utiliza los cuadripolos elementales para obtener los parámetros de cuadripolos más complejos. LO-14 El alumno calcula los parámetros imagen y calcula intensidades, tensiones y potencias en cuadripolos en régimen sinusoidal permamente. LO-15 El alumno obtiene las ecuaciones en variables de estado en forma normal y obtiene su solución para sistemas sencillos. LO-16 El alumno tiene nociones elementales para analizar circuitos con elementos no lineales. LO-17 El alumno utiliza programas de análisis de circuitos para la simulación del comportamiento de los mismos bajo diferentes condiciones de funcionamiento GUÍA DE APRENDIZAJE Página 11 de 12

12 EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR Examen final Junio/Julio Aula examen Aula Prácticas de Laboratorio Junio/Julio examen / Laboratorio PESO EN LA CALIFICACIÓN 100% 100% CRITERIOS DE CALIFICACIÓN 1. La asignatura está formada por dos partes: Parte Teórica (Teoría y problemas) y Prácticas de Laboratorio (Laboratorio). 2. El Laboratorio se calificará con: APTO o NO APTO. Es OBLIGATORIA la asistencia y realización de todas las Prácticas de Laboratorio para poder aprobar dicha parte de la asignatura. 3. Para aprobar el Laboratorio, además de realizar las prácticas (ejecución correcta de la misma), será necesario superar las pruebas adicionales que se propongan así como una prueba global que se realizará al finalizar el número total de prácticas. 4. Para aprobar la asignatura es necesario tener aprobado la Parte Teórica y el Laboratorio. Si en la misma convocatoria se hubieran de superar ambas partes de la asignatura y: sólo en una de ellas la calificación fuese NO PRESENTADO o la calificación del LABORATORIO fuese SUSPENSO, la calificación en actas será SUSPENSO (0). En el resto de los casos, la calificación en actas será la calificación obtenida en la Parte Teórica. 5. Si la calificación del Laboratorio fuese No Apto, la calificación en el acta será SUSPENSO (0), con independencia de la calificación obtenida en la Teoría. 6. Para aprobar la Parte Teórica se deberá obtener una calificación igual o superior a CINCO (5) puntos en el correspondiente examen. Cada pregunta de un examen (Teoría o Problema) se calificará de 0 a 10 puntos. La media aritmética de las calificaciones en cada pregunta del examen será la puntuación global del examen. La CALIFICACIÓN del examen será la cifra que resulte al redondear la puntuación global al entero o entero más medio punto más cercano. 7. Aquellos alumnos que hayan realizado las prácticas y su calificación sea No Apto, podrán realizar, en las convocatorias siguientes, al finalizar el examen de la Parte Teórica, un EXAMEN DE PRÁCTICAS que consistirá en una prueba escrita y la ejecución de una práctica. Para aprobar este examen es necesario superar ambas pruebas. 8. Si alguna de las partes de la asignatura (Teoría y Problemas, Laboratorio) estuviera superada, dicha condición se conservará para las sucesivas convocatorias, incluida la calificación en caso de la parte Teórica. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 12 de 12