Download 127211001 - Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial. UPCT

Asignatura: Circuitos
Titulación: Ingeniero Técnico Industrial
Especialidad: Electricidad
Profesor(es) responsable(s): María Josefa Martínez
Lorente
Curso:1º
Departamento:Ingeniería Eléctrica
Tipo (T/Ob/Op):Troncal
Código:127211001
Créditos (T+P):4,5
( 3 + 1,5)
Descriptores de la asignatura según el Plan de Estudios: (BOE, disponible en la
Secretaría de Dirección de la ETSII)
Objetivos de la asignatura: (cuatro ó cinco líneas máximo)
El propósito de la asignatura de Circuitos ubicada en el primer curso de Ingeniería
Técnica Industrial, especialidad de Electricidad, el la de proveer, junto con su
complementaria “ Teoría de Circuitos” de un tratamiento introducctorio y comprensible
del análisis y diseño de los circuitos eléctricos.
Materias relacionadas con esta asignatura:
(materias que sean necesarias para poder cursar adecuadamente la asignatura, tanto en
cursos anteriores, en el mismo curso, o en el Bachillerato)
Matemáticas, Fundamentos de Física en el campo eléctrico y magnético.
Programa de la asignatura
A. Programa de Teoría:
Tema I:
Unidades y Notaciones.
Introducción. Sistemas de Unidades. Unidades básicas o fundamentales.
Unidades derivadas. Unidades suplementarias. Unidades no incluídas en el sistema S.I.
Notación científica y notación de ingeniería. Recomendaciones.
Tema II:
Conceptos Básicos de Electricidad.
Introducción. Corriente y voltaje. Aislantes, conductores y semiconductores.
Resistividad. Resistencia (Ley de Ohm). Conductancia. Condensador. Voltaje, corriente,
carga y descarga de un condensador (constante de tiempo). Energía almacenada en un
condensador. Inductor. Voltaje y corriente en un inductor. Inductancia concentrada.
Constante de tiempo. Energía inducida en un inductor. Resolución de problemas.
Tema III:
Circuitos Eléctricos de Corriente Continua.
Elementos productores de energía y elementos consumidores o de
almacenamiento. Energía, potencia y rendimiento.
Asociación serie de resistencias:
Concepto de circuito serie.
Ley de voltajes de Kirchhoff.
Calculo de la resistencia equivalente de un circuito serie.
Regla del divisor de tensión.
Asociación en paralelo de resistencias:
Concepto de nodo
Ley de intensidades de Kirchhoff.
Calculo de la resistencia equivalente de un circuito paralelo.
Regla del divisor de intensidad.
Asociación de condensadores: serie y paralelo. Asociación de inductores: serie y
paralelo. Fallas en los circuitos ( cortocircuito, descargas, puestas a tierra,
interrupciones y Efecto corona ). Fuentes Independientes y Fuentes Controladas.
Superconductor. Resolución de problemas.
Tema IV:
Teoremas Fundamentales para circuitos de corriente continua.
Introducción. Análisis de mallas ( Teorema de Maxwell ). Análisis de nodos
(Teorema Nodal ). Teorema de Superposición. Teorema de Thevenin. Teorema de
Norton. Teorema de Millman. Teorema de Reciprocidad. Teorema de Sustitución.
Teorema de Kennelly ( Transformación Triángulo – Estrella , Estrella – Triángulo ).
Teorema de Máxima Transferencia de Potencia. Resolución de problemas.
Tema V:
Sistema sinusoidal.
Introducción. Nonmenclatura de las ondas periódicas. Ecuaciones de ondas de
corriente y voltaje. Cero Herzt. Valor eficaz de una onda de senoidal. Valor promedio
de una onda senoidal. Suma de variables senoidales. Conceptos de repaso de números
complejos. Representación fasorial de variables senoidales. Suma fasorial ( de forma
analítica y gráfica ). Estudio de la señal de alterna independientemente con una
resistencia , una bobina y un condensador. Resolución de problemas.
Tema VI:
Concatenación de las magnitudes eléctricas con ondas senoidales.
Estudio delos circuitos de corriente alterna en régimen permanente. Régimen
permanente para un circuito serie RL. Régimen permanente para un circuito srie RC.
Régimen permanente para un circuito serie RLC. Régimen permanente para un circuito
paralelo RL. Régimen permanente para un circuito paralelo RC. Régimen para un
circuito paralelo RLC. Resolución de problemas.
Tema VII:
Potencia Activa, Reactiva y Aparente. Factor de Potencia.
Introducción. Potencia instantánea. Potencia promedio o activa ( estudio para los
distintos elementos pasivos, a saber resistencia bobina y condensador ). Definición del
triángulo de potencia , obtención de las distintas potencias en alterna, activa reactiva y
aparente ). Factor de potencia y su estudio en relación al tipo de circuito. Teorema de
Boucherot. Mejora del factor de potencia. Resolución de problemas.
Tema VIII: Régimen transitorio `para circuitos de c.c / c.a.
Resolución de los circuitos en régimen transitorio mediante ecuaciones
diferenciales.
Régimen transitorio en circuitos de corriente continua:
- Para circuito serie RL.
- Para circuito serie RC.
- Para circuito serie RC referido a la carga transitoria.
- Para circuito serie RLC.
Régimen transitorio en circuitos de corriente alterna:
- Para circuito serie RL.
- Para circuito serie RC.
- Para circuito serie RLC.
En todos y cada uno de los circuitos se estudian curvas características, además de la
potencia instantánea y energía referida en particular a cada circuito. Resolución de
problemas ( añadiéndose el estudio particular de la utilización por fuentes controladas ).
Tema IX:
Resolución de circuitos por álgebra compleja.
Introducción. Impedancia compleja para un circuito serie RL. Impedancia
compleja para circuito serie RC. En ambos circuitos mencionados se efectúa su estudio
por ecuaciones diferenciales. Circuito serie ( Impedancia compleja). Circuito paralelo
(Admitancia compleja ). Relación entre la impedancia y la admitancia. Teorema de
Máxima transferencia de potencia para circuitos de alterna.
Tema X:
Teoremas aplicados a circuitos eléctricos de c.a., resueltos por
álgebra compleja.
Introducción. Análisis por mallas. Análisis por nodos. Teorema de
Superposición. Teorema de Thevenin. Teorema de Norton. Teorema de Reciprocidad.
Teorema de Millman. Transformación triángulo - estrella / estrella – Triángulo.
Resolución de problemas.
B. Programa de Prácticas (resumido):
Denominación de la práctica Duración
Calculo de errores de medida. 1 hora.
Medida del régimen de carga y 1 hora
descarga de un condensador
Determinación de la
1 hora
Tipo de práctica
(Aula, laboratorio,
informática)
Laboratorio
Laboratorio
Ubicación física
(sede Dpto., aula
informática...)
Electricidad
Electricidad
Laboratorio
Electricidad
resistencia interna de un
generador de tensión.
Circuito serie – paralelo de
corriente continua.
Aplicación de las Leyes de
Kirchhoff.
Aplicación del Teorema de
Superposición.
Circuito serie R- L – C en
corriente alterna.
Circuito paralelo R – L – C en
corriente alterna.
1 hora
Laboratorio
Electricidad
1 hora
Laboratorio
Electricidad
1 hora
Laboratorio
Electricidad
1 hora
Laboratorio
Electricidad
1 hora
Laboratorio
Electricidad
C. Bibliografía básica:
1.“ Circuitos Eléctricos”. Autor: Edderminister. Editorial: Mc Graw – Hill 3º
Edición.
2.-
“ Análisis Introductorio de circuitos “. Autor: Robert Boyestad. Editorial: Tebas.
3.-
“ Circuitos Eléctricos “. Autor: Dorf. Editorial: Alfaomega.
4.“ Circuitos Eléctricos” Introducción al análisis de diseño. Autor: Dorf. Editorial :
Marcombo.
D. Evaluación del alumno:
La evaluación de la asignatura es de 10 puntos.
Nueve puntos para la parte correspondiente al programa de teoría, cuyo examen es de
tipo escrito, donde se incluye preguntas de tipo teórico que podrán ser o bien de tipo
desarrollo o cuestiones ( a criterio del profesor ) y otra parte de problemas.
Un punto para las prácticas desarrolladas en el laboratorio. Para aprobar las prácticas,
serán necesario que se cumplan los siguientes requisitos:
- Asistencia a todas las prácticas realizadas durante el desarrollo del curso.
- Realizar y completar, de forma individual el “ Cuaderno de prácticas”, con
todos los resultados obtenidos durante el desarrollo de todas las prácticas de
laboratorio.
- Aprobar una práctica de examen, que se realizará de forma individual, y que
se tratará sobre cualquiera de las prácticas desarrolladas a lo largo del curso.
Para aprobar la asignatura de CIRCUITOS, tendrán que estar aprobadas las dos partes
anteriormente mencionadas ( teórica y de laboratorio ).
E. Observaciones:
•
•
Recomendaciones al alumno: para el examen es necesario el siguiente material
de dibujo regla, escuadra, cartabón, lápiz , goma, porta-ángulos y calculadora.
La asignatura de Circuitos no presenta incompatibilidad con ninguna otra
asignatura.