Guía docente de la asignatura Análisis de Circuitos

Transcripción

1 Guía docente de la asignatura Análisis de Circuitos Titulación: Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática Curso

2 Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre Análisis de Circuitos Materia Tecnología Eléctrica Módulo Materias comunes a la rama Industrial Código Titulación/es Grado en Ingeniería de Electrónica Industrial y Automática Plan de estudios 2009 Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Tipo Obligatoria Periodo lectivo Cuatrimestral Curso 1º Idioma Español ECTS 6 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 180 Horario clases teoría Turno de mañana: Lunes: 11:00 13:00h Jueves: 09:00 11:00h Turno de tarde: Lunes: 18:10 20:00h Viernes: 18:10 20:00h Horario clases prácticas Aula Lugar

3 2. Datos del profesorado Profesor responsable María Josefa Martínez Lorente Departamento Ingeniería Eléctrica Área de conocimiento Teoría de Circuitos Ubicación del despacho 1º Planta Hospital de Marina Teléfono Fax Correo electrónico Mariajosé URL / WEB Horario de atención / Tutorías Martes y Miércoles de 11:00 a 14:00h Ubicación durante las tutorías Ubicación indicada anteriormente en el despacho Profesor responsable Pedro Soto Alarcón Departamento Ingeniería Eléctrica Área de conocimiento Teoría de Circuitos Ubicación del despacho 1º Planta Hospital de Marina Teléfono Fax Correo electrónico Pedro.Soto@upct.es URL / WEB Horario de atención / Tutorías Lunes, martes, miercoles y jueves, de 20:00 21:00 h Ubicación durante las tutorías Ubicación indicada anteriormente en el despacho

4 3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación La asignatura de Análisis de Circuitos pretende: Conseguir la comprensión de conceptos e ideas basándose en lo anteriormente aprendido. En Análisis de Circuitos el objetivo es ayudar a los alumnos a reconocer la forma en que los nuevos conceptos encajan con los anteriormente aprendidos. Hacer relacionar la comprensión conceptual y las técnicas de resolución de problemas. El objetivo de este curso sigue siendo desarrollar la capacidad para resolver problemas. Con este fin, utilizamos ejemplos y problemas de evaluación con los que se ilustran las técnicas de resolución de problemas y que da la oportunidad a los alumnos de practicar lo aprendido hasta ahora. Proporcionar a los alumnos una base relativa a la práctica de la ingeniería Ubicación en el plan de estudios La asignatura de Análisis de Circuitos se estudia en el primer curso y es de carácter cuatrimestral, en concreto se encuentra en el segundo cuatrimestre Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional Resulta complicado en un curso de Análisis de Circuitos presentar a los alumnos experiencias de ingeniería del mundo real. Por este motivo he realizado un gran esfuerzo para desarrollar problemas y ejercicios, así como un grupo de prácticas de laboratorio, que utilicen valores realistas que presenten situaciones físicas. Para ello he incluido un número considerable de problemas de aplicación y ejercicios de evaluación con la finalidad de crear el máximo de interés por parte de los alumnos hacia la ingeniería. Estos problemas requieren el tipo de conocimiento que se espera del futuro ingeniero a la hora de afrontar problemas reales Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones Es necesario conocimientos previos de otras asignaturas como Física y Matemáticas Medidas especiales previstas Para aquellos alumnos que tienen que simultanear los estudios con el trabajo, el seguimiento del aprendizaje se podrá complementar mediante las tutorías.

5 4. Competencias 4.1. Competencias específicas de la asignatura (según el plan de estudios) Conocimiento y utilización de los principios de la Teoría de Circuitos y Máquinas Eléctricas Competencias genéricas / transversales (según el plan de estudios) Competencias Instrumentales: T1.1 Capacidad de análisis y síntesis. T1.2 Capacidad de organización y planificación. T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia. T1.5 Habilidades básicas computacionales. T1.6 Capacidad de gestión de la información. T1.7 Resolución de problemas. Competencias Personales: T2.3 Habilidades en las relaciones interpersonales. Competencias Sistemáticas: T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica. T3.2 Capacidad para aprender. T3.3 Adaptación a nuevas situaciones. T3.4 Capacidad para generar nuevas ideas. T3.7 Habilidad para realizar trabajo autónomo Objetivos generales / competencias específicas del título (según el plan de estudios) Competencias Específicas Disciplinares: E1.2 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. E1.3 Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniería Técnica Industrial. E2.1 Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial que tenga por objeto, de acuerdo con los conocimientos específicos adquiridos, la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización en función de la ley de atribuciones profesionales. E2.2 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.

6 4.4. Resultados esperados del aprendizaje En la asignatura de Análisis de Circuitos se ha dado gran importancia a las leyes fundamentales, a los teoremas y a las técnicas para la resolución de circuitos eléctricos. En definitiva se trata de que los alumnos: (1) Practiquen las diferentes técnicas analíticas explicadas en los temas. (2) Mostrar a los alumnos que las técnicas analíticas son herramientas y no objetivos en sí mismos. (3) Permitir a los alumnos escoger el método analítico más adecuado para resolver problemas. (4) Usar los resultados de una solución para averiguar otro tipo de información acerca de la resolución de un circuito. (5) Animar a los alumnos a comprobar las soluciones, utilizando otro método alternativo verificando así el resultado del problema.

7 5. Contenidos 5.1. Contenidos (según el plan de estudios) Método de análisis de circuitos. Teoremas fundamentales. Análisis de circuitos en régimen estacionario sinusoidal. Circuitos Trifásicos equilibrados y desequilibrados. Análisis temporal de circuitos eléctricos. Dipolos. Cuadripolos. Circuitos no lineales Programa de teoría Tema I: Corriente y voltaje. Aisladores, conductores y semiconductores. Tema II: Circuitos eléctricos. Elementos de un circuito. Tema III: Teoremas fundamentales en el análisis de circuitos. Tema IV: Introducción al sistema sinusoidal. Fasor. Tema V: Análisis de circuitos en régimen permanente. Tema VI: Potencia en régimen permanente sinusoidal. Tema VII: Resolución de problemas de circuitos por medio del Álgebra Compleja. Tema VIII: Régimen transitorio en circuitos de corriente continua y corriente alterna. Tema IX: Sistema trifásico. Tema X: Potencia y medida trifásica. Tema XI: Circuitos no lineales. Tema XII: Redes de dos puertas I ( Cuadripolos ). Tema XIII: Redes de dos puertas II ( Cuadripolos ).

8 5.3. Programa de prácticas Prácticas de laboratorio: Práctica 1 Ley de ohm. Práctica 2 Resistencia interna. Máxima Transferencia de Potencia. Práctica 3 Leyes de Kirchhoff. Práctica 4 Análisis Nodal de circuitos. Práctica 5 Teorema de Superposición. Práctica 6 Teoremas de Thévenin y Norton. Práctica 7 Circuito serie y paralelo R L C. Práctica 8 Medida de potencia activa, reactiva y aparente. Práctica 9 Medida de tensiones e intensidades en circuitos trifásicos. Práctica 10 Medida de potencia en sistemas trifásicos. Práctica de informática: Práctica 1 Simulación de circuitos por ordenador.

9 5.4. Programa resumido en inglés (opcional) 5.5. Objetivos de aprendizaje detallados por Unidades Didácticas (opcional) Los contenidos de la asignatura de Análisis de Circuitos se analizan por temas: Los tres primeros temas presentan el material básico para el análisis de circuitos resistivos en serie, paralelo y serie-paralelo. Se incluyen conceptos de: aislantes, conductores y semiconductores; divisores de tensión e intensidad; Potencia calorífica y pérdidas de energía; máxima transferencia de potencia; técnicas para determinar la diferencia de potencial entre dos puntos de una red; fallas en circuitos eléctricos como: interrupciones y cortocircuitos. También se estudia las características asociadas a la capacidad e inductancia, y sus ecuaciones fundamentales de tensión, corriente, potencia y energía. En los temas IV, V, VI y VII se introduce al sistema sinusoidal bajo el dominio del tiempo y la frecuencia en régimen permanente, desarrollándose todo tipo de problemas relacionados con ambos dominios. Se estudia el desarrollo de las relaciones de potencia instantánea, promedio o activa, reactiva y aparente, así como el factor de potencia y la corrección del factor de potencia. En el tema VIII se presenta el método práctico para el estudio de fenómenos transitorios. Los tema IX y X están dedicados al sistema trifásico. Incluye procedimientos para calcular las corrientes de línea en las diferentes combinaciones de cargas trifásicas ( equilibradas y desquilibradas ), así como el estudio del equivalente monofásico. Se estudia además los diferentes métodos de medición de las potencias activas y reactivas en sistemas trifásicos equilibrados y desequilibrados, así como la mejora del factor de potencia. En el tema XI se estudian los circuitos no lineales. Se tratará el concepto y ejemplos más significativos. En el tema XII se deducen los parámetros z, y y h para redes de dos puertas, incluyendo ejemplos prácticos de su utilización.

10 6. Metodología docente 6.1. Actividades formativas Actividad Descripción de la actividad Trabajo del estudiante ECTS Clase de teoría Clase de problemas Clase de Prácticas. Sesiones de laboratorio y de aula de informática. Tutorías individuales y de grupo. Clase de teoría explicativa, analizando los temas a tratar Se resolverán ejercicios y problemas tipo. Estudiando los distintos métodos de resolución. Las sesiones de prácticas de laboratorio e informática son imprescindibles para la comprensión de contenidos teóricos, adquiriendo habilidad en medidas eléctricas. Mediante las sesiones de aula de informática se pretende que los alumnos adquieran habilidad básica en el manejo de programas para medida de circuitos. Las tutorías serán individuales o en grupo, de esta manera se pretende realizar un seguimiento del aprendizaje individualmente y/o por grupos. Revisión de exámenes por grupos o de forma individual. Presencial: Toma de apuntes en clase. 3 No presencial: Presencial: Resolución de ejercicios y problemas por parte del profesor. Planteamiento de dudas. No presencial: Presencial: Montaje de circuitos incluyendo aparatos de medida, para posteriormente toma de lectura de los mismos, que deberá de reflejarse en el informe de prácticas. No presencial: Elaboración del informe de prácticas individual, siguiendo los criterios de calidad establecidos. Presencial: Planteamiento de dudas en horario de tutorías No presencial: 1.5 0,5 0,5 0,5 66

11 7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos Prueba escrita individual (80%) Informes del laboratorio Realización / criterios Cuestiones teóricas: Entre 3 y 4 cuestiones de teoría. Estas cuestiones se orientan a: conceptos, definiciones etc. Problemas: Entre 5 o 6 problemas de media o larga extensión Se evalúa la ejecución y el trabajo individual y en equipo, así como la habilidad y destreza para manejo de equipos de medida y programas informáticos. Entrega de memoria de las prácticas de laboratorio, así como informe de cada una de las prácticas. Entrega del informe de la sesión de informática. Ponderación 20% para teoría. 60% para problemas. 15% para laboratorio. 5% para informática Competencias genéricas (4.2)evaluadas T1.1, T1.3, T1.7, T1.8, T3.1,T3.2 T1.2, T1.3, T1.8,T2.1, T2.2, T3.1, T3.2 Resultados (4.4) evaluados (1), (2), (3) (4), (5) Para aprobar la asignatura de Análisis de Circuitos es necesario tener aprobadas las pruebas indicadas anteriormente, es decir: 1.- Prueba escrita de problemas y teoría. 2.- Prácticas de laboratorio e informática realizadas, con la consiguiente entrega de informes de ambas partes, así como haber aprobado el correspondiente examen de laboratorio. La asignatura no se considerará aprobada hasta que las dos partes aquí indicadas no estén aprobadas por separado Mecanismos de control y seguimiento El seguimiento del aprendizaje se realizará mediante las siguientes actividades: Cuestiones planteadas en clase de teoría y problemas. Tutorías individuales y grupales. Elaboración de listas de ejecución durante las sesiones de prácticas de laboratorio y sesiones en el aula de informática.

12 7.3. Resultados esperados / actividades formativas / evaluación de los resultados (opcional) Clases de teoría Clases ejercicios Trabajos e informes Prueba teoría Prueba ejercicios Ejercicios propuestos Trabajo en grupo Resultados esperados del aprendizaje (4.4)

13 8. Distribución de la carga de trabajo del alumno Clases teoría Clases problemas Laboratorio Aula informática TOTAL CONVENCIONALES Trabajo cooperativo Tutorías Seminarios Visitas Evaluación formativa Evaluación Exposición de trabajos TOTAL NO CONVENCIONALES Estudio Trabajos / informes individuales Trabajos / informes en grupo TOTAL NO PRESENCIALES ENTREGABLES ACTIVIDADES PRESENCIALES ACTIVIDADES NO Convencionales No convencionales PRESENCIALES Semana Temas o actividades (visita, examen parcial, etc.) 1 T T T T T T T Parcial 1º T T T T T T Parcial 2º Periodo de exámenes Otros TOTAL HORAS TOTAL HORAS

14 9. Recursos y bibliografía 9.1. Bibliografía básica - Apuntes tomados en clase de Análisis de Circuitos. - Ejercicios y problemas resueltos en clase. - Boletín de ejercicios y problemas a resolver por el alumno. - Manual de Prácticas de Laboratorio Bibliografía complementaria - Circuitos eléctricos. Introducción al análisis y diseño. Dorf. Alfaomega.. - Análisis Básico de Circuitos en Ingeniería. Irwin. Limusa Wiley, Sexta Edición. - Circuitos eléctricos para la Ingeniería. Antonio J. Conejo Navarro. McGrw-Hill. - Circuitos eléctricos. Joseph A. Edminister. MacGwa-Hill. Tercera Edición. - Análisis introductoria de circuitos. Robert L. Boylestad. Pearson Education, Octava Edición Recursos en red y otros recursos