Universidad Autónoma de San Luis Potosí Facultad de Ingeniería Programas Analíticos del Área Mecánica y Eléctrica Circuitos Eléctricos A.

Transcripción

1 A) CURSO Clave Asignatura 5517 Circuitos Eléctricos A. Horas de teoría por semana Horas de práctica por semana Horas trabajo adicional estudiante Créditos Horas Totales teoría 32 práctica B) DATOS BÁSICOS DEL CURSO IEA IM IMA IME IMT Nivel: IV IV III Tipo (Optativa, Obligatoria) Prerrequisito: Clasificación CACEI: Obligatoria Obligatoria Obligatoria Electricidad y Magnetismo B Electricidad y Magnetismo B Electrotecnia para Ingeniería I CI CI CI C) Objetivo General del curso Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: ANALIZAR LOS PRINCIPALES ME TODOS Y TEĆNICAS DE CIRCUITOS ELEĆTRICOS LINEALES, CONSIDERANDO DIVERSAS FUENTES DE EXCITACIOŃ EN ESTADO PERMANENTE Y TRANSITORIO D) CONTENIDOS Y MÉTODOS POR UNIDADES Y TEMAS 1.- Conceptos básicos de circuitos eléctricos 5 hrs Objetivo Analizar las principales leyes que rigen el comportamiento de los circuitos eléctricos Concepto de voltaje y corriente Ley de Ohm Concepto de nodo y malla Leyes de Kirchhoff Fuentes independientes y dependientes arreglo serie paralelo de resistencias y transformaciones delta/estrella y estrella /delta Divisor de voltaje y divisor de corriente Lecturas e investigaciones para complementar los. Exposición de temas de parte del profesor y/o alumnos; uso de algunas técnicas didácticas, sesiones de discusión y análisis, desarrollo de prácticas de laboratorio acorde a los temas desarrollados en clase. Pág. 1

2 Ejercicios en clase o de tarea; trabajos o proyectos de investigación y ejercicios de simulación digital. 2.- Métodos y técnicas de análisis de circuitos resistivos 20 hrs Objetivo Aplicar los principales métodos y técnicas de circuitos lineales. Identificar la técnica o método mas adecuado para le resolución de cualquier tipo de circuito Método de mallas Concepto de supermalla Método de nodos Concepto de supernodo Reducción de redes transformaciones Equivalencia de fuentes de corriente y voltaje Teorema de superposición Teorema de Thévenin Teorema de Norton Teorema de máxima transferencia de potencia Potencia en circuitos resistivos Lecturas para investigación de conceptos, así como para complementar y fortalecer los Exposición de temas de parte del profesor y/o alumnos; uso técnicas didácticas como trabajo colaborativo, basado en problemas y/o proyectos; desarrollo de prácticas de laboratorio acorde a los temas desarrollados en clase. 3.- Análisis en estado permanente de circuitos rl rc conexiones serie y paralelo 5 hrs Objetivo Identificar a inductores y capacitores como elementos de circuito que almacenan energía Arreglo serie-paralelo de inductancias Arreglo serie-paralelo de capacitancias Inductancia y/o capacitancia equivalente Voltaje en el inductor Corriente en el capacitor Condiciones iniciales y de estado permanente de los circuitos RL y RC Lecturas para investigación de conceptos, así como para complementar y fortalecer los Exposición de temas de parte del profesor y/o alumnos; uso técnicas didácticas como trabajo colaborativo, basado en problemas y/o proyectos; desarrollo de prácticas de laboratorio acorde a los temas desarrollados en clase. 4.- Análisis transitorio de circuitos RL-RC alimentados con corriente directa 15 hrs Objetivo Analizar la etapa transitoria de los circuitos RL y RC en sus configuraciones serie y/o paralelo Circuitos RLsin excitación: respuesta natural Circuitos RC sin excitación: respuesta natural Constante de tiempo en circuitos RL-RC Función escalón unitario Respuesta de un circuito RC o RL excitado por una fuente constante respuesta de un circuito RC o RL excitado por una fuente no constante. Pág. 2

3 Lecturas para investigación de conceptos, así como para complementar y fortalecer los temas analizados en clase Exposición de temas de parte del profesor y/o alumnos; uso técnicas didácticas como trabajo colaborativo, basado en problemas y/o proyectos; desarrollo de prácticas de laboratorio acorde a los temas desarrollados en clase. 5.- Función sinusoidal 5 hrs Objetivo Identificar las características principales de una función sinusoidal. Establecer las relaciones corrientevoltaje con excitación sinusoidal en circuitos RLC y definir el concepto de valor eficaz conceptos generales de una señal sinusoidal: Valor pico, pico-pico, periodo, frecuencia desplazamiento de fase de las señales sinusoidales relación corrientes voltaje un circuito resistivo relación corrientes voltaje un circuito inductivo relación corrientes voltaje un circuito capacitivo valor eficaz de corrientes y voltajes sinusoidales Lecturas para investigación de conceptos, así como para complementar y fortalecer los Exposición de temas de parte del profesor y/o alumnos; elaboración de un proyecto que integre los conocimientos del tema; desarrollo de prácticas de laboratorio acorde a los temas desarrollados en clase. 6.- Análisis sinusoidal de estado permanente 5 hrs Objetivo Desarrollar el análisis en el dominio de la frecuencia de circuitos alimentados con sinusoidales Función exponencial compleja El concepto fasor Relaciones fasoriales para los elementos R, L y C Impedancia y admitancia Leyes de kirchhoff empleando fasores Lecturas y otros Lecturas para complementar los. recursos Exposición de temas de parte del profesor y/o alumnos Ejercicios en clase y de tarea así como su respectiva interpretación, diversas actividades en plataformas digitales en línea. 7.- Métodos y Técnicas en el Análisis Sinusoidal Permanente 15 hrs Objetivo Desarrollar los principales métodos y técnicas de circuitos eléctricos lineales empleando la herramienta fasorial. Identificar la técnica o método mas adecuado Análisis del voltaje de nodo Análisis de la corriente de malla Teorema de superposición Transformación de fuentes Equivalentes de thévenin Equivalente de norton Diagramas fasoriales Respuesta en frecuencia Lecturas para investigación de conceptos, así como para complementar y fortalecer los Pág. 3

4 Exposición de temas de parte del profesor y/o alumnos; uso técnicas didácticas como trabajo colaborativo, basado en problemas y/o proyectos; desarrollo de prácticas de laboratorio acorde a los temas desarrollados en clase. Ejercicios en clase y de tarea así como su respectiva interpretación de resultados; ejercicios de simulación 8.- Análisis transitorio de circuitos RLC. 10 hrs Objetivo Analizar la etapa transitoria de los circuitos RLC en sus configuraciones serie y/o paralelo Respuesta natural de un circuito RLC paralelo Formas de la respuesta natural de un circuito RLC paralelo Respuesta al escalón de un circuito RLC paralelo Respuesta natural y al escalón de un circuito RLC serie Respuesta a una función sinusoidal de un circuito RLC serie y/o paralelo Lecturas para investigación de conceptos, así como para complementar y fortalecer los Exposición de temas de parte del profesor y/o alumnos; elaboración de un proyecto que integre los conocimientos sobre el tema; desarrollo de prácticas de laboratorio acorde a los temas desarrollados en clase. E) ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE En clase se desarrollarán de forma individual y por equipo, ejercicios de los temas para promover el razonamiento abstracto y analítico. Se utilizarán algunas técnicas didácticas que estimulen el significativo. Se promoverá el manejo, búsqueda e interpretación de información asociados a los temas Se promoverá el uso de TIC s, a través de tareas ó proyectos F) EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial Sesión 16 Temas 1 y 2 20 % Segundo examen parcial Problemas, Simulaciones: 20% Sesión 32 Temas 2 y 3 20 % Tercer examen parcial Sesión 48 Temas 4 20 % Problemas, Simulaciones: 20% Cuarto examen parcial Sesión 64 Temas 5, 6 y 7 20 % Quinto examen parcial Pág. 4

5 Sesión 80 Temas 7 y 8 20% Total 16 semanas 100% Examen Ordinario Laboratorio Examen Extraordinario Examen a Título Examen a Regularización Es el promedio de las cinco calificaciones parciales Es necesario acreditarlo para aprobar la asignatura G) BIBLIOGRAFÍA Y RECURSOS INFORMÁTICOS Textos básicos Dorf Svoboda, Circuitos Eléctricos, Alfaomega, 8ª Edición, 2011 Hayt y Kemerly, Análisis de Circuitos Eléctricos, Mc Graw-Hill, 8ª Ed, 2012 Boylestad Robert L., Introducción al Análisis de Circuitos, Pearson/Prentice Hall, 12ª Ed, 2012 Irwin J. David, Análisis Básico de Circuitos en Ingeniería, Limusa Wiley, 6ª Ed, 2006 Textos complementarios Carlson A. Bruce, Circuitos, Thomson Learning, 1ª Ed, 2000 Edminister Joseph, Circuitos Eléctricos Serie Schaum, Mc Graw-Hill 3ª Edición Sitios de Internet Pág. 5