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C IRCUITOS E L ÉCTRICOS
I NG . T ELEM ÁTICA , 2017
P ROFESORES
Teorı́a
José Luis Rodrı́guez Marrero. Pueden ponerse en contacto conmigo en clase, en el despacho D − 216, llamándome
al teléfono 91 542 28 00 (ext. 2419), o a través de la dirección de email ([email protected]).
Laboratorio
Santiago Lizón Martı́nez, Email:
Javier Olea, Email:
[email protected]
[email protected]
Marı́a Teresa Sánchez Carazo, despacho D − 304, Email:
[email protected]
D ESCRIPCI ÓN DEL CURSO
Curso de introducción al análisis y diseño de circuitos eléctricos sencillos. Pondremos énfasis en técnicas útiles para
el diseño de circuitos electrónicos.
R ESULTADOS B ÁSICOS DE APRENDIZAJE
1. Conocer los fundamentos fı́sicos de la corriente eléctrica, la diferencia de potencial y la fuerza electromotriz.
2. Comprender los mecanismos básicos de la conducción eléctrica y el origen de la resistencia eléctrica.
3. Usar el principio de superposición para analizar circuitos sencillos.
4. Comprender el circuito equivalente de Thévenin para modelar un dispositivo lineal usando su caracterı́stica tensión-corriente.
5. Familiarizarse con la representación espectral de las señales eléctricas.
6. Conocer las técnicas de análisis de los circuitos resistivos y de los circuitos con elementos que almacenan energı́a.
7. Familiarizarse con los instrumentos básicos y las técnicas de medida en un laboratorio usando circuitos sencillos.
T EMAS
1. C ONCEPTOS
INTRODUCTORIOS
(3 semanas)
Carga eléctrica. Tipos de carga. Fuerzas entre cargas.
Diferencia de potencial. Significado fı́sico.
Corriente y densidad de corriente. La corriente como flujo de cargas eléctricas. Velocidad tı́pica en un
conductor usando el modelo de Drude. Densidad de corriente.
Resistencia, resistividad y conductividad. Resistencia de una barra de material.
Ley de Ohm. Relación entre la corriente y la diferencia de potencial en una resistencia.
Reglas de Kirchhoff.
Circuito básico. Cálculo de la corriente en un circuito.
Fuentes ideales. Fuentes de tensión y de corriente.
Fuerza electromotriz. Fuentes de fuerza electromotriz. Equivalencia entre un circuito eléctrico y uno mecánico.
Transferencias de energı́a en un circuito. Potencia que suministra una fuente de tensión. Potencia disipada
en una resistencia.
2. C IRCUITOS
RESISTIVOS
(5 semanas)
Resistencia equivalente
Circuitos lineales. Superposición
Circuitos de Thévenin y Norton. Reducción de circuitos.
Técnicas de análisis. Introducción al análisis de circuitos por el método de nodos.
Circuitos activos. Fuentes dependientes. Análisis de circuitos con fuentes dependientes.
3. C IRCUITOS
CON ELEMENTOS QUE ALMACENAN ENERG ÍA
(5 semanas)
Elementos que almacenan energı́a. Inductancia y capacidad. Caracterı́stica v−i de condensadores y bobinas.
Energı́a y potencia.
Análisis de circuitos de primer orden. Respuesta a un escalón.
Señales senoidales. Caracterı́sticas y representación espectral.
Señales periódicas. Valor medio y potencia de una señal periódica. Serie de Fourier.
Análisis de circuitos con excitación senoidal. Concepto de impedancia.
S UGERENCIAS BIBLIOGR ÁFICAS
J. W. Nilsson, S. A. Riedel Circuitos Eléctricos, 7a ed., Pearson Educación, (2005)
Libro ameno de análisis de circuitos.
D OCUMENTACI ÓN Y E JERCICIOS
Toda la documentación del curso (temario, ejercicios, exámenes y soluciones) estará disponible en la página web
http://sp.upcomillas.es/grupos-de-trabajo/marrero/Paginas/default.aspx
T RABAJO DE CLASE
Cada clase de C IRCUITOS E L ÉCTRICOS tiene una duración de 50 minutos. Durante este tiempo se realizarán tres tipos
de actividades:
Presentación de conceptos básicos. El profesor introduce en un tiempo máximo de 10 minutos un concepto o
aplicación básica de análisis o diseño de circuitos.
Problemas de clase. Los alumnos dedican varios minutos a intentar entender y a hacer el problema asignado.
Finalmente, el profesor discute su solución, sin resolverlo por completo. A esta actividad se le dedicará unos 15
minutos.
Repaso de problemas anteriores. Discusión de los problemas de clase del dı́a anterior.
En general, la clase empezará con el repaso de problemas anteriores. Una vez aclaradas las dudas, se tratará un concepto
básico y dos problemas de clase en cada sesión de 50 minutos. Aunque es posible que en ocasiones la discusión de los
problemas de clase se extienda más allá de los 15 minutos previstos, las presentaciones de conceptos básicos estarán
limitadas a los 10 minutos asignados.
T RABAJO DE CASA
El trabajo para hacer en casa consta de dos actividades:
Repasar los conceptos de clase. Esto se hace terminando los problemas de clase, que obligará a repasar los conceptos explicados en ella.
Ejercicios. Cada semana se asignarán dos o tres problemas que presentan cuestiones relacionadas con los conceptos
trabajados en clase. Estos problemas serán discutidos en una de las clases de la semana siguiente.
L ABORATORIO
Calendario de clases prácticas
Sesiones de 2 horas cada 15 dı́as. Detalles del trabajo de laboratorio en hoja aparte. Las sesiones de laboratorio
tendrán lugar los miércoles siguientes:
Enero: 25.
Febrero: 8 y 22.
Marzo: 15 y 29.
Abril: examen de laboratorio: 19 y 26.
Nota: La asistencia al laboratorio es obligatoria.
Ejercicios de laboratorio
Se realizarán prácticas para familiarizar al alumno con los instrumentos básicos del laboratorio, las técnicas de medida
y el estudio de circuitos sencillos. Los detalles de estas prácticas aparecen en el manual de laboratorio.
E VALUACI ÓN
Exámenes
Los exámenes son acumulativos y se realizarán sin libros ni apuntes en las fechas siguientes:
1. Prueba #1. Martes 31 de enero (semana #4). Peso en la nota final = 10 %.
2. Prueba #2. Semana del 27 de febrero al 3 de marzo (semana #8). Peso en la nota final = 20 %.
3. Prueba #3. Martes 28 de marzo (semana #12). Peso en la nota final = 10 %.
4. Examen final. A partir de la semana #16. Peso en la nota final = 35 %.
Nota de Laboratorio
La nota de laboratorio representa el 25 % del peso de la nota de la asignatura.
Nota Final
Para aprobar esta asignatura, se aprobará de forma independiente la teorı́a y el laboratorio.
Examen Extraordinario de Junio
30 % de la nota de pruebas intersemestrales +
70 % Examen de la convocatoria extraordinaria