H. 1/5 Carga Horaria: Objetivos: Teoría Laboratorio Problemas Problemas Proyecto y Tipo/Rutinarios Abiertos Diseño Total 48 33 39 120 Desde esta materia, se propone que el estudiante pueda: - Conocer y comprender los circuitos de corriente alterna con tratamiento fasorial. - Analizar el comportamiento energético y conocer distintos métodos de resolución de circuitos. - Analizar circuitos con parámetros lineales variables, con tensiones desequilibradas y tensiones periódicas no sinusoidales con la apoyatura de series de Fourier. - Resolver problemas de circuitos no lineales en forma gráfica. - Verificar fenómenos transitorios. - Experimentar con diferentes circuitos midiendo distintos parámetros a los efectos de verificar leyes y justificar la existencia de errores. Circuitos en corriente continua (Revisión de conceptos). Circuitos en corriente alterna monofásica. Métodos de resolución de circuitos. Circuitos acoplados magnéticamente. Circuitos excitados con frecuencias variables. Parámetros variables. Circuitos polifásicos. Tensiones poliarmónicas. Circuitos magnéticos. Contenidos Mínimos:
H. 2/5 Programa Analítico: 1- CIRCUITOS EN CORRIENTE CONTINUA: Circuitos en corriente continua. Leyes fundamentales. Ley de Ohm. Leyes de Kirchoff. Resistencia. Agrupamiento serie y paralelo. Ley de Joule. Resolución de circuitos. Resolución gráfica de circuitos. Inductancia y capacidad. Definiciones. Propiedades. Circuitos RL y RC en corriente continua. Energía en el campo eléctrico y magnético. 2- CIRCUITOS EN CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA: Teoría de la corriente alterna en régimen permanente. Magnitudes fundamentales. Valor eficaz y medio de una onda. Representación vectorial de los parámetros de los circuitos. Fasores. Impedancia y admitancia. Sus componentes. Circuitos serie y paralelo. Potencia y energía en los circuitos de corriente alterna. Potencia activa aparente y reactiva. Factor de potencia. Unidades. 3- MÉTODOS DE RESOLUCIÓN DE CIRCUITOS: Fuentes de corriente alterna de tensión y corriente constante. Equivalencia. Circuitos en corriente alterna. Métodos de resolución de circuitos. Método de las corrientes de mallas. Método de las tensiones de nodos. Teorema de superposición. Teorema de Thévenin. Teorema de Norton. Principio de reciprocidad. Aplicación del álgebra matricial. Matriz impedancia. Matriz admitancia. Teorema de Millman. Máxima transferencia de potencia. 4- CIRCUITOS ACOPLADOS MAGNÉTICAMENTE: Circuitos acoplados magnéticamente. Coeficiente de acoplamiento. Puntos homónimos. Inductancia mutua. Matriz de impedancia y admitancia. Resolución de circuitos series y paralelos. Circuitos equivalentes a circuitos acoplados. 5- CIRCUITOS EXITADOS CON FRECUENCIAS VARIABLES: Estudio de circuitos excitados con frecuencia variables. Circuitos resonantes serie y paralelo. Curvas de variación de corriente y tensión en función de la frecuencia. Resonancia de impedancia y de coseno de fi. Resolución de circuitos con parámetros variables. Diagramas circulares. Casos de circuitos serie y paralelos c/variación de R, L, C y w. 6- CIRCUITOS POLIFÁSICOS: Circuitos polifásicos. Sistemas trifásicos, simétricos y equilibrados (perfectos). Sistemas asimétricos y desequilibrados. Sistemas trifásicos. Cargas en estrella y triángulo. Transformación estrella -triángulo. Corrimiento de neutro con cargas equilibradas y desequilibradas con o sin neutro conectado. Tensiones y corrientes de línea y de fase. Diagramas fasoriales. Determinación de la secuencia de fase. Potencia en los circuitos trifásicos. Factor de potencia. Medida de potencia reactiva en circuitos equilibrados con un varímetro. Teoría elemental de las componentes simétricas. Cálculo de corrientes y tensiones. Cálculo de matrices de transformación. Tensiones y corrientes desequilibradas. Tensiones y corrientes llaves. Potencia en componentes simétricas. 7- CORRIENTES Y TENSIONES POLIARMÓNICAS: Circuitos alimentados con ondas poliarmónicas. Tensiones y corrientes. Aplicación de las series de Fourier. Potencia activa, reactiva, aparente y deformación. Valores eficaces de tensión y corriente. Aplicación de poliarmónicas a circuitos trifásicos. 8- CIRCUITOS MAGNÉTICOS: Circuitos magnéticos. Leyes fundamentales. Cálculos gráficos de circuitos magnéticos. Casos series y paralelos. Fuerza portante de un electroimán. Análisis en corriente continua y corriente alterna. Imanes permanentes. Pérdidas por histéresis y Foucault. Deformación de la corriente.
H. 3/5 Descripción de las actividades teóricas y prácticas: Se buscará el conocimiento del formalismo y formulismo básico del área electromagnética, sin descuidar aspectos relacionados con los procedimientos resolutivos, de situaciones problemáticas, que introducirán al estudiante en áreas tecnológicas que posteriormente deberá reconocer en otros espacios del área Técnica y de Especialización. Se buscará el conocimiento del formalismo y el formulismo básico del área de la física, sin descuidar aspectos relacionados con los procedimientos resolutivos sobre situaciones problemáticas, que introducirán al estudiante en áreas técnicas que posteriormente deberá reconocer y aplicar en otros espacios del área Técnica y de Especialización. En las clases teóricas se darán explicaciones de todos los aspectos conceptuales y procedimentales de los temas detallados en el programa analítico de la asignatura. Se resolverán situaciones problemáticas que involucren aspectos relacionados con carga, corriente, voltaje y energía en circuitos de corriente constante, alternada (monofásica y trifásica), circuitos magnéticos, métodos de resolución de circuitos. Se utilizará el análisis dimensional en la resolución de problemas, experimentando los fenómenos y explicando los mismos. Se desarrollarán durante el dictado de la asignatura (segundo cuatrimestre) ocho trabajos prácticos de ejercicios rutinarios y cinco trabajos experimentales de laboratorio de acuerdo al siguiente detalle: Trabajos Prácticos: 1 Circuitos de corriente constante. 2 Corriente alterna. Fasores. Valores medio y eficaz. Z Y Corriente Voltajes. Potencia Energía. 3 Métodos de resolución de circuitos. Mallas. Nodos. Thévenin. Norton. Máxima Transferencia de potencia. Cuadripolos. 4 Acoplamientos magnéticos. 5 Resonancia- Diagramas Circulares. 6 Tensiones y corrientes Trifásicas. Componentes simétricas. Potencia y energía. 7 Tensiones y corrientes Poliarmónicas. Potencia. 8 Circuitos magnéticos. Laboratorios: 1 Medición de tensión corriente y potencia en circuitos monofásicos en corriente alterna. 2- Medicion de potencia Activa, Reactiva y Aparente en cargas inductivas y capacitivas. Verificación de atraso y adelanto entre tensión y corriente. 3 - Determinación de bornes homónimos en bobinas magnéticamente. 4 Medición de tensión corriente y potencia en circuitos trifásicos acopladas. 5 Cuadripolos. Determinación de parámetros a través del método experimental de circuito abierto y cortocircuito. 6 Determinación de secuencia de fase en sistemas trifásicos. La asistencia a las clases prácticas de laboratorio es obligatoria, los estudiantes deben alcanzar un 100% de presentismo* y la presentación de las respectivas carpetas con la ejercitación resuelta y los informes de las experiencias de laboratorio para promocionar la materia, además de haber aprobado los dos parciales teóricoprácticos. *Se prevén instancias de recuperación para inasistencias justificadas de estudiantes a alguno de los prácticos de laboratorios.
H. 4/5 Metodología de Enseñanza: El desarrollo de los contenidos conceptuales y procedimentales se dictarán en forma de seminario, donde se volcarán los mismos, con la posibilidad de brindar a los estudiantes instancias para interactuar en forma permanente, hacer las consultas pertinentes, y buscar su participación directa, al fin de afianzar dicha enseñanza, y lograr una dinámica participativa. En los desarrollos teóricos se hace mención especial al significado de los contenidos desarrollados y se busca la integración de los mismos. En todos los temas teóricos se presentan aplicaciones tecnológicas de áreas específicas vinculadas con fenómenos electromagnéticos. En las clases prácticas y de laboratorios los estudiantes cuentan con guías de prácticos, formados por ejercicios que están divididos en tres grupos, los rutirnarios, los de aplicación práctica y los de aplicación teórica. Estas actividades se pueden resolver con los aspectos conceptuales y procedimentales desarrollados en las clases teóricas. Además de estas instancias de resolución de la actividad práctica se fijan espacios especiales para aclarar y contestar dudas. Las actividades de laboratorio se completarán con la confección de un informe para cada uno, cuyas consignas figuran en las guías respectivas. Forma de Evaluación: La evaluación será sumativa y formativa. La sumativa servirá para saber cuánto aprendieron y la formativa, qué aprendieron los estudiantes, instancias que permite además reorganizar propuestas y mejorar las secuencias de los contenidos. Como instrumentos de evaluación se utilizarán los trabajos prácticos y la realización de experiencias de laboratorio evaluados a través de sus respectivos informes y la realización de dos exámenes de promoción, donde se incluirán aspectos conceptuales y procedimentales de los desarrollos teóricos, prácticos y experimentales. La resolución de los exámenes de promoción llevará evaluación numérica en la escala de 1 a 10. La resolución adecuada de aspectos prácticos solamente conformará la regularización de la asignatura calificándose como aprobada o no. Los estudiantes que no promocionen tendrán la opción a través de exámenes finales de aprobar la asignatura tanto aquellos que han regularizado como no regularizado. En todo instante la evaluación es un espacio más de aprendizaje para los estudiantes donde estos pueden ponderar los logros que han alcanzado durante el cursado, verificar la incorporación de contenidos conceptuales y procedimentales que le permitan transitar sin problemas las materias subsiguientes que usan los conceptos de esta asignatura
H. 5/5 Bibliografía: 1. Circuitos en Ingeniería Eléctrica H.H. Skilling. 2. Principios de Electrotecnia: a. Tomo I. Zeveke Ionkin. b. Tomo II. Netushil Strajov. Instituto energético de Moscú. D. Cartago. 3. Circuitos eléctricos y magnéticos. M.A. Sobrevila. Ed. Marymar. 4. Circuitos eléctricos. MIT. Tomo I. Editorial Reverte. 5. Circuitos magnéticos y transformadores. MIT. Tomo II. Editorial Reverte. 6. Circuitos eléctricos. Joseph A. Edminister. Ed. Mc Graw-Hill. VIGENCIA DE ESTE PROGRAMA AÑO PROFESOR RESPONSABLE FIRMA 2012 BONGIANINO, Rubén Horacio VISADO JEFE DEPARTAMENTO SECRETARIO ACADÉMICO DECANO