UNIVERSIDAD RICARDO PALMA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA SÍLABO PLAN DE ESTUDIOS 2000

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1 UNIVERSIDAD RICARDO PALMA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA SÍLABO PLAN DE ESTUDIOS 2000 I. DATOS ADMINISTRATIVOS CURSO : CIRCUITOS ELECTRICOS II CÓDIGO : IE O505 ÁREA ACADÉMICA : INGENIERÍA CRÉDITOS : 04 NIVEL : V CONDICION : OBLIGATORIO NÚMERO DE HORAS POR SEMANA : T(02), P (02), L (03) REQUISITO : IE 406 CIRCUITOS ELECTRICOS I II SUMILLA El Curso de Circuitos Eléctricos II corresponde al Quinto Ciclo de formación de la Escuela Académico Profesional de Ingeniería Electrónica. El Curso es de naturaleza teórica- práctico y brinda a los participantes los conceptos fundamentales para el análisis en estado estable y aplicaciones de circuitos estimulados por corriente alterna Sinusoidal. Tiene como objetivo describir y explicar los fenómenos relacionados con los circuitos eléctricos, estimulados por corriente alterna en baja tensión y sus correspondientes aplicaciones, proporcionan las bases para el desarrollo de los cursos de especialidad. Trata los temas siguientes: Características de las ondas sinuosidades. Análisis de circuitos de corriente alterna en redes RLC en el dominio del tiempo y la frecuencia.. Potencia monofásica y optimización del factor de calidad. Resonancia en circuitos conectados en serie, paralelo y mixtos, Función de transferencia, diagrama de Bode y utilización. Circuitos con acoplamiento magnéticos. Transformadores lineales é ideales. Circuitos polifásicos balanceados y desbalanceados. Potencia Trifásica. Operación y uso de instrumentos de medición de corriente alterna. III. COMPETENCIA DE LA CARRERA: Analiza, diseña, especifica, modela, selecciona y prueba circuitos, equipos y sistemas electrónicos analógicos y digitales, con criterio para la producción industrial y uso comercial.

2 IV. COMPETENCIA DEL CURSO 1) Utilizar apropiadamente el Sistema Internacional de Unidades. Analiza y maneja adecuadamente las características involucradas en un circuito estimulado por una onda senoidal, Tales como ángulo de fase de una señal senoidal, ángulo de desfasaje entre dos señales, redes desfasadoras, impedancia, reactancia, admitancia y susceptancia. 2) Habilidad en transformación del análisis de circuitos en el tiempo, a un análisis fasorial. Capacidad de análisis y solución de circuitos de Corriente Alterna mediante la utilización de varios métodos alternos, tales como análisis de malla, nodos, superposición, Transformación de fuentes. Aplicación de los teoremas de Thevenin y Norton en la solución de circuitos. 3) Utilizar e interpretar todos los tipos de potencia eléctrica, el factor de potencia y su optimización. Analiza y aplica la respuesta en frecuencia de una red. Habilidad para aplicar adecuadamente el fenómeno de resonancia y su factor de calidad. 4) Interpretar y manejar los efectos de la inductancia propia y mutua. Analiza y aplica apropiadamente los transformadores lineales é ideales 5) Utilizar las ventajas técnicas del sistema trifásico sobre el monofásico y también del ahorro económico que favorecen la transmisión de potencia en un sistema trifásico. V. RED DE APRENDIZAJE UNIDAD I ANÁLISIS SENOIDAL UNIDAD II ANÁLISIS FASORIAL UNIDAD III ANÁLISIS SENOIDAL EN ESTADO ESTABLE UNIDAD IV POTENCIA DE CORRIENTE ALTERNA EN ESTADO ESTABLE UNIDAD V RESPUESTA EN FRECUENCIA Y RESONANCIA UNIDAD VI ANÁLISIS DE CIRCUITOS ACOPLADOS MAGNÉTICAMENTE UNIDAD VII ANÁLISIS DE CIRCUITOS TRIFÁSICOS VI. UNIDAD DE APRENDIZAJE UNIDAD I. ANALISIS SENOIDAL Logro de la Unidad: Utiliza adecuadamente los parámetros de las ondas eléctricas variables en el tiempo, y en especial de la onda Sinusoidal. Habilidad

3 para obtener los valores medios, eficaz, factores de forma y cresta de cualquier tipo de onda variable en el tiempo. Analiza circuitos pasivos en el tiempo, resuelve y aplica los conceptos de potencia y energía SEMANA TEMAS ACTIVIDADES 01 Sistemas de Unidades. Ley de Coulomb. Diferencia de Potencial y Corriente Eléctrica. Formas de Onda.Características de las Ondas Sinusoidales. Valor Medio y Eficaz. Dinámica de grupo 02 Respuestas debida a funciones de excitación senoidales, en Circuitos con elementos Pasivos RL, RC, RLC en serie. Representación en Circuitos RL, RC, LC, RLC en Paralelo. Potencia y Energía en el tiempo. Elementos pasivos. RELACIÓN DE EQUIPOS DE ENSEÑANZA b) Osciloscopio c) Generador de funciones d) Multímetro digital e) Computadora personal f) Software de simulación (Work-bench, Circuit-Maker) 1) WILLIAM H. HAYT, Jr. AND JACK E. KEMMERLY, ANALISIS DE CIRCUITOS EN INGENIERIA, 1988, EDITORIAL Mc. GRAW HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 655 P DISEÑO), 1995, EDITORIAL ALFAOMEGA, MEXICO, DF., 1113 P. 3) JOSEPH A. EDMINISTER, CIRCUITOS ELECTRICOS, 1985, SERIE SCHAUM, EDITORIAL McGRAW-HILL DE MEXICO, 301 P. 4) JAMES W. NILSSON/SUSAN A. RIEDEL, ELECTRIC CIRCUITS,

4 1996, EDITORIAL ADDISON-WESLEY, EE.UU., 979 P. 5) CHARLES K. ALEXANDER Y MATHEW N.O. SADIKU, FUNDAMENTALS OF ELECTRIC CIRCUITS, 940 P. 6) J. DAVID IRWIN, BASIC ENGINEERING CIRCUIT ANALYSIS 7e, 670 P UNIDAD II. ANALISIS FASORIAL Y TRANSFORMACION DE ANALISIS EN EL TIEMPO A FRECUENCIA Logro de la Unidad: Analiza y soluciona circuitos pasivos mediante fasores con rigurosidad y aplica apropiadamente los circuitos para propósitos de diseño. Utiliza apropiadamente la conversión de respuesta en frecuencia a la de tiempo y viceversa. SEMANA TEMAS ACTIVIDADES 03 La función de excitación compleja. Operación con Números Complejos. Representación Fasorial de una Sinusoide. Empleo de las Reglas de transformación del dominio del tiempo al de la frecuencia. 04 Factor de Forma y Factor de cresta. Impedancia y Admitancia como operador Complejo. Representación en Circuitos Pasivos. 05 Transformaciones de Ecuaciones Integro-Diferencial en Ecuaciones Algebraicas. Operaciones en Circuitos Serie Paralelo. simulación por computador 1ra. Práctica Calificada Búsqueda de información por Internet Búsqueda de información por Internet

5 RELACIÓN DE EQUIPOS DE ENSEÑANZA b) Osciloscopio c) Generador de funciones d) Multímetro digital e) Computadora personal f) Software de simulación(pspice, Work-Bench, Circuit-Maker) g) Proto-board h) Resistencia de valores diversos i) Condensadores de valores diversos j) Bobinas Libro-guía interactivo del curso de Circuitos Eléctricos. 1) WILLIAM H. HAYT, Jr. AND JACK E. KEMMERLY, ANALISIS DE CIRCUITOS EN INGENIERIA, 1988, EDITORIAL Mc. GRAW HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 655 P. DISEÑO), 1995, EDITORIAL ALFAOMEGA, MEXICO, DF., 1113 P 3) JOSEPH A. EDMINISTER, CIRCUITOS ELECTRICOS, 1985, SERIE SCHAUM, EDITORIAL McGRAW-HILL DE MEXICO, 301 P. 4) JAMES W. NILSSON/SUSAN A. RIEDEL, ELECTRIC CIRCUITS, 1996 EDITORIAL ADDISON-WESLEY, EE.UU., 979 P. 5) CHARLES K. ALEXANDER Y MATHEW N.O. SADIKU, FUNDAMENTALS OF ELECTRIC CIRCUITS, 940 P. 6) J. DAVID IRWIN, BASIC ENGINEERING CIRCUIT ANALYSIS 7e, 670 P UNIDAD III. RESPUESTA EN ESTADO SENOIDAL PERMANENTE Logro de la Unidad: Analiza y soluciona mediante varios métodos alternativos circuitos pasivos y aplica apropiadamente los circuitos para propósitos de modelamiento y diseño de circuitos para efectos específicos. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES 06 Método de Solución por Corriente de Malla. Método de las Tensiones en los Nodos. Aplicación de solución Matricial a los sistemas de ecuaciones. 07 Teorema de Thevenin y Norton. Respuesta en función de la frecuencia.

6 08 Examen Parcial 2da. Práctica Calificada RELACIÓN DE EQUIPOS DE ENSEÑANZA b) Osciloscopio c) Generador de funciones d) Multímetro digital e) Computadora personal f) Software de simulación(pspice, Work-Bench, Circuit-maker) g) Proto-board h) Resistencia de valores diversos i) Condensadores de valores diversos j) Bobinas 1) WILLIAM H. HAYT, Jr. AND JACK E. KEMMERLY, ANALISIS DE CIRCUITOS EN INGENIERIA, 1988, EDITORIAL Mc. GRAW HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 655 P. DISEÑO), 1995, EDITORIAL ALFAOMEGA, MEXICO, DF., 1113 P. 3) JOSEPH A. EDMINISTER, CIRCUITOS ELECTRICOS, 1985, SERIE SCHAUM, EDITORIAL McGRAW-HILL DE MEXICO, 301 P. 4) JAMES W. NILSSON/SUSAN A. RIEDEL, ELECTRIC CIRCUITS, 1996, EDITORIAL ADDISON-WESLEY, EE.UU., 979 P. 5) CHARLES K. ALEXANDER Y MATHEW N.O. SADIKU, FUNDAMENTALS OF ELECTRIC CIRCUITS, 940 P. 6) J. DAVID IRWIN, BASIC ENGINEERING CIRCUIT ANALYSIS 7e, 670 P UNIDAD IV. POTENCIA Y FACTOR DE POTENCIA Logro de la Unidad: calcula y utiliza la potencia activa, reactiva y aparente, así

7 como el factor de potencia. Aplica apropiadamente la optimización del factor de potencia y calcula el valor del banco de condensadores apropiado, para propósitos específicos SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES 09 Potencia en el estado estable senoidal. Potencia Activa,, Reactiva y Aparente. 10 Triángulo de Potencia. Potencia Compleja. Factor de Potencia. Mejoramiento del factor de potencia. RELACIÓN DE EQUIPOS DE ENSEÑANZA b) Computadora personal c) Software de simulación(pspice, Work-Bench, Circuit-Maker) d) Osciloscopio e) Transformadores 220/24 V f) Proto-board g) Resistencia de valores diversos h) Condensadores de valores diversos i) Bobinas 1) WILLIAM H. HAYT, Jr. AND JACK E. KEMMERLY, ANALISIS DE CIRCUITOS EN INGENIERIA, 1988, EDITORIAL Mc. GRAW HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 655 P. DISEÑO), 1995, EDITORIAL ALFAOMEGA, MEXICO, DF., 1113 P. 3) JOSEPH A. EDMINISTER, CIRCUITOS ELECTRICOS, 1985, SERIE SCHAUM, EDITORIAL McGRAW-HILL DE MEXICO, 301 P. 4) JAMES W. NILSSON/SUSAN A. RIEDEL, ELECTRIC CIRCUITS, 1996, EDITORIAL ADDISON-WESLEY, EE.UU., 979 P.

8 5) MILTON GUSSOW, FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD, 1991, EDITORIAL Mc. GRAW HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 447 P. 6) A.E. FITZGERALD, FUNDAMENTOS DE INGENIERIA ELECTRICA, 1976, EDITORIAL McGRAW-HILL DE MEXICO, 773 P. 7) CHARLES K. ALEXANDER Y MATHEW N.O. SADIKU, FUNDAMENTALS OF ELECTRIC CIRCUITS, 940 P. (Tabla de factores de potencia) Calculo de la potencia reactiva de los capacitores para corregir el factor de potencia. (Elementos básicos en electrónica de potencia) Escuela Politécnica Superior de Jaén (Medidores de potencia) Libro-guía interactivo del curso de Circuitos Eléctricos. UNIDAD V. RESPUESTA EN FRECUENCIA Y RESONANCIA Logro de la Unidad: analiza, resuelve y utiliza la respuesta en frecuencia de circuitos en conexión serie, paralelo y mixto. Aplicación del factor de calidad y ancho de banda de circuitos sintonizados. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES 11 Función de transferencia y Diagrama de Bode Redes de una puerta y de dos puertas. Redes de pasa altas y pasa bajas. Resonancia en circuits serie R-L-C. 12 Resonancia en circuitos Paralelo R-L-C. Cálculo de Redes Resonantes. Circuito paralelo LC práctico. Diagramas de lugar geométrico de admitancia y corriente.

9 3ra. Práctica Calificada RELACIÓN DE EQUIPOS DE ENSEÑANZA b) Osciloscopio c) Generador de funciones d) Multímetro digital e) Computadora personal f) Software de simulación(pspice, Work-Bench, Circuit-Maker) g) Proto-board h) Resistencia de valores diversos i) Condensadores de valores diversos j) Bobinas 1) WILLIAM H. HAYT, Jr. AND JACK E. KEMMERLY, ANALISIS DE CIRCUITOS EN INGENIERIA, 1988, EDITORIAL Mc. GRAW HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 655 P. DISEÑO), 1995, EDITORIAL ALFAOMEGA, MEXICO, DF., 1113 P. 3) JOSEPH A. EDMINISTER, CIRCUITOS ELECTRICOS, 1985, SERIE SCHAUM, EDITORIAL McGRAW-HILL DE MEXICO, 301 P. 4) JAMES W. NILSSON/SUSAN A. RIEDEL, ELECTRIC CIRCUITS, 1996, EDITORIAL ADDISON-WESLEY, EE.UU., 979 P. 5) MILTON GUSSOW, FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD, 1991, EDITORIAL Mc. GRAW HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 447 P. 4) A.E. FITZGERALD, FUNDAMENTOS DE INGENIERIA ELECTRICA, 1976, EDITORIAL McGRAW-HILL DE MEXICO, 773 P. 6) CHARLES K. ALEXANDER Y MATHEW N.O. SADIKU, FUNDAMENTALS OF ELECTRIC CIRCUITS, 940 P.

10 Aquí tendrá que seleccionar el capitulo 13 referente a lo que es Transformadores. También le servirá como una guía interactivo del curso de Circuitos Eléctricos. UNIDAD VI. CIRCUITOS ACOPLADOS MAGNETICAMENTE Logro de la Unidad: analiza y resuelve circuitos con acoplamiento magnético y utiliza apropiadamente los transformadores lineales é ideales SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES 13 La Autoinducción. Inductancia Mutua. Análisis de bobinas acopladas. Circuitos equivalentes conductivamente acoplados. 14 Coeficiente de Acoplamiento Magnético. Transformador lineal. Transformador ideal Trabajo de Aplicación para BONIFICAR una de las tres Primeras práctica calificadas. RELACIÓN DE EQUIPOS DE ENSEÑANZA b) Computadora personal c) Software de simulación(pspice, Work-Bench, Circuit-Maker) ) WILLIAM H. HAYT, Jr. AND JACK E. KEMMERLY, ANALISIS

11 DE CIRCUITOS EN INGENIERIA, 1988, EDITORIAL Mc. GRAW HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 655 P. DISEÑO), 1995, EDITORIAL ALFAOMEGA, MEXICO, DF., 1113 P. 3) JOSEPH A. EDMINISTER, CIRCUITOS ELECTRICOS, 1985, SERIE SCHAUM, EDITORIAL McGRAW-HILL DE MEXICO, 301 P. 4) JAMES W. NILSSON/SUSAN A. RIEDEL, ELECTRIC CIRCUITS, 1996, EDITORIAL ADDISON-WESLEY, EE.UU. 979 P. 5) MILTON GUSSOW, FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD, 1991, EDITORIAL Mc. GRAW HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 447 P. 6) A.E. FITZGERALD, FUNDAMENTOS DE INGENIERIA ELECTRICA, 1976, EDITORIAL McGRAW-HILL DE MEXICO, 773 P. 7) CHARLES K. ALEXANDER Y MATHEW N.O. SADIKU, FUNDAMENTALS OF ELECTRIC CIRCUITS, 940 P. (Transformadores de potencia de diseño pequeño) (Transformadores de potencia de diseño pequeño de 2,5 VA) (Transformadores de potencia de diseño pequeño de 6 VA) (Transformadores de potencia de diseño pequeño de 12 VA) Aquí tendrá que seleccionar el capitulo 13 referente a lo que es Transformadores. También le servirá como una guía interactivo del curso de Circuitos Eléctricos. UNIDAD VII. CIRCUITOS POLIFASICOS Logro de la Unidad: analiza apropiadamente los circuitos trifásicos, calcula y utiliza las diversas configuraciones de la fuente y carga, para solucionar los cálculos de los diversos parámetros eléctricos, con rigurosidad y precisión. Utilización apropiada de los métodos de los vatímetros, para calcular las potencias activa, reactiva y aparente, así como el factor de potencia del sistema con rigurosidad y precisión. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES 15 Circuitos Polifásicos. Generación de Tensiones Polifásicas. Circuitos Trifásicos, Estrella y Triángulo. Problemas de

12 aplicación 16 Circuitos Trifásicos Balanceados. Circuitos Trifásicos Desbalanceados. Potencia de Circuitos Trifásicos. Problemas de aplicación 17 Examen Final 18 Examen Sustitutorio Búsqueda de información por Internet Búsqueda de información por Internet 4ta. Práctica Calificada RELACIÓN DE EQUIPOS DE ENSEÑANZA b) Computadora personal c) Software de simulación(pspice, Work-Bench, Circuit-Maker) 1) WILLIAM H. HAYT, Jr. AND JACK E. KEMMERLY, ANALISIS DE CIRCUITOS EN INGENIERIA, 1988, EDITORIAL Mc. GRAW HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 655 P. DISEÑO), 1995, EDITORIAL ALFAOMEGA, MEXICO, DF., 1113 P. JOSEPH A. EDMINISTER, CIRCUITOS ELECTRICOS, 1985, SERIE SCHAUM, EDITORIAL McGRAW-HILL DE MEXICO, 301 P. 3) JAMES W. NILSSON/SUSAN A. RIEDEL, ELECTRIC CIRCUITS, 1996, EDITORIAL ADDISON-WESLEY, EE.UU. 979 P. 4) MILTON GUSSOW, FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD, 1991, EDITORIAL Mc. GRAW HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 447 P. 5) A.E. FITZGERALD, FUNDAMENTOS DE INGENIERIA ELECTRICA, 1976, EDITORIAL McGRAW-HILL DE MEXICO, 773 P.

13 6) CHARLES K. ALEXANDER Y MATHEW N.O. SADIKU, FUNDAMENTALS OF ELECTRIC CIRCUITS, 940 P. Librería Virtual: http: // Alexander Aula virtual del Profesor del Curso VII. METODOLOGÍA Se utilizara metodología activa para reforzar el aprendizaje del alumno, formación de grupos de trabajo. En el laboratorio se realizaran los experimentos con las guías de laboratorio y los alumnos realizan un proyecto de aplicación. Aplicación del método Constructivista. Búsqueda de información por Internet de temas del curso Simulación de circuitos por computadora. Utilización intensiva del Aula Virtuales VIII. EVALUACIÓN PRÁCTICAS CALIFICADAS (P.C.): CUATRO(04. TRABAJO DE APLICACIÓN, PARA BONIFICAR UNA DE LAS TRES PRIMERAS PRÁCTICAS EL PROMEDIO DE PRÁCTICAS CALIFICADAS(P.C.), SE MANTIENE HASTA LAS DÉCIMAS. EL PROMEDIO DE LOS LABORATORIOS(P.L.) SE MANTIENE HASTA LAS DÉCIMAS. LA NOTA DE PRÁCTICA(N.P.): SE OBTIENE COMO LA MEDIA DE LA PRÁCTICA CALIFICADA Y LA DE LABORATORIO (P.C. + P.L.)/2 = N.P. Y SE MANTIENE HASTA LAS DÉCIMAS. NOTA FINAL(N.F.): (2 EXÁMENES + N.P.)/3 = N.F. SE REDONDEA AL ENTERO MÁS PRÓXIMO. EJM =15.0 EL EXÁMEN SUSTITUTORIO, REEMPLAZA A LA NOTA MÁS BAJA DE LOS EXÁMENES.