Download Técnicas de análisis de circuitos

UNIVERSIDAD DE ESPECIALIDADES ESPÍRITU SANTO
PROGRAMA ANALITICO TEORIA DE CIRCUITOS ELECTRICOS
FOR DAC 12 VER 12 03 09
A.- DATOS GENERALES
MATERIA: TEORIA DE CIRCUITOS
ELECTRICOS
PROFESOR: ING. MARCOS TOBAR
MORAN
CREDITOS: 3
PRE REQUISITOS:
HORAS PRESENCIALES: 40 H
CODIGO: - UELE202
SEMESTRE: 2do Semestre 2009
HORARIO: 19:20 – 20:50
DIAS: Martes y Jueves
AULA: F 5
HORAS NO PRESENCIALES: 80 H
1.- DESCRIPCIÓN
Brinda a los estudiantes las herramientas teóricas y prácticas (software de
aplicación) para el diseño de circuitos utilizando elementos resistivos en redes
de dc y en ac así como la utilización de las leyes de Kirchhoff para el análisis
de redes mas complejas que son ampliamente usados en circuitos electrónicos
utilizados en la industria. La materia está planeada para proporcionar a los
estudiantes de ingeniería de sistemas, telecomunicaciones y electrónica los
fundamentos necesarios para analizar y diseñar circuitos eléctricos y
electrónicos básicos que guardan una relación indisoluble con el diseño de
sistemas complejos electrónicos, de comunicaciones, de cómputo y de control,
así como productos de consumo.
.
2.- JUSTIFICACIONES
Un ingeniero de las especialidades mencionadas desempeñará muchas
funciones diversas y es probable que utilice, diseñe o construya sistemas que
incorporan de alguna forma la electricidad y electrónica por lo que debe
dominar estos conocimientos para que pueda desenvolverse con eficiencia en
su vida profesional.
Para lograr estos objetivos en el curso se presentan el funcionamiento de los
elementos resistivos en sus diferentes conexiones como son serie paralelo y
mixto. Así mismo se aplicara la ley de ohm para realizar mediciones y cálculos
de voltaje corriente y potencia. A si mismo se aplicaran las leyes de Kirchhoff
para realizar análisis de nodos y de mallas de circuitos mas complejos y a las
vez utilizaremos los teoremas de Thevenin y Norton para hallar circuitos
equivalentes de redes complejas.
3- OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO PRINCIPAL
Proporcionar una visión global de los elementos eléctricos como componentes
activos y pasivos tales como fuentes de voltaje y de corriente así como también
los elementos resistivos que son ampliamente usados en la industria
3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
 Conocer las características especiales (eléctricas y físicas) de los
elementos activos y pasivos
 Analizar circuitos electrónicos elementales donde se usan estos
elementos.
 Poder diseñar circuitos sencillos usando fuentes de voltaje y corriente
para realizar
 Conocer los elementos necesarios para polarizar en forma adecuada los
elementos mencionados para lograr un funcionamiento óptimo en los
circuitos.
 Poder resolver con el mismo grado de dificultad de los problemas
resueltos en clase y de los enviados como deber.
4. COMPETENCIAS
 Comprender en forma clara el comportamiento de los diferentes
elementos básicos en un circuito para poder aplicar la ley de ohm y las
leyes de kirchhoff a circuitos sencillos y complejos
 Comprender y ser capaz de utilizar en forma adecuada el método
apropiado para realizar el análisis de un circuito y a la vez poder aplicar
los teoremas de redes a los mismos
 Conocer y ser capaz de utilizar capacitores e inductores en el análisis de
circuitos de CD para poder aplicar las leyes y teoremas aplicados a
circuitos resistivos puros
 Definir los parámetros mas importantes de las ondas senoidales y
aplicarlos al análisis de circuitos de CA aplicando las mismas leyes y
teoremas aplicados en los circuitos de CD
5. CONTENIDOS PROGRAMÁTICOS
CAPÍTULO 1
VARIABLES Y ELEMENTOS DE CIRCUITOS
1.1 Circuito y voltaje
1.1.1
1.1.2
Resistencia y Ley de Ohm
Potencia, energía y eficiencia..
1.2 Redes de CD en serie
1.2.1
1.2.2
1.2.3
Ley de voltaje de Kirchhoff
Regla divisora de voltaje
Fuentes de voltaje en serie
1.3 Redes de CD en paralelo
1.3.1
1.3.2
Voltaje, intensidad, potencia
Ley de corriente de Kirchhoff
1.4 Redes en serie y en paralelo.
1.4.1
1.4.2
1.4.3
1.4.4
1.4.5
Fuentes de voltaje en paralelo
Circuito abierto y corto circuito
Fuentes de corriente
Conversión de fuentes
Fuentes de corriente en paralelo y en serie
CAPÍTULO 2
TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS
2.1 Análisis de corriente de rama
2.2 Análisis de malla.
2.3 Análisis de nodos
2.4 Redes Puente.
2.5 Conversiones Y – Δ, Δ – Y.
2.6 Teoremas
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.6.4
2.6.5
Teorema de Superposición
Teorema de Thevenin
Teorema Norton
Teorema de Máxima transferencia de potencia
Teorema de Millman
CAPÍTULO 3
CAPACITORES E INDUCTORES
3.1 Capacitores
3.1.1
3.1.2
Capacitancia
Transitorios
3.1.2.1 Fase de carga y descarga
3.1.3
3.1.4
3.1.5
Equivalente de Thevenin
Energía almacenada por un capacitor
Fase de carga y descarga
3.2 Inductores
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
Autoinductancia
Transitorios R – L
Equivalente Thevenin
Energía almacenada en un inductor
CAPÍTULO 4
ANALISIS DE ONDAS SENOIDALES EN LOS ELEMENTOS BÁSICOS
4.1 Introducción, características definición
4.2 La onda senoidal
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
Voltaje, Corriente
Relación de fase
Valor promedio
Valor efectivo
4.3 Respuesta de los elementos básicos R, L, C a un voltaje o una corriente
senoidal
4.3.1
4.3.2
Respuesta en frecuencia de los elementos básicos
Potencia promedio, factor de potencia
4.4 Fasores y complejos
4.5 Redes de CA
4.5.1
4.5.2
4.5.3
serie
paralelo
serie – paralelo
4.6 Métodos de análisis
4.6.1
4.6.2
Análisis de mallas
Análisis de nodos
4.7 Teoremas
4.7.1
4.7.2
4.7.3
4.7.4
4.7.5
superposición.
Thevenin
Norton.
Máxima transferencia de potencia
Resonancia
6. METODOLOGÍA
 La resolución de problemas será compartida entre el profesor y el
alumno, incluyendo sugerencias que orienten al estudiante y conlleven al
intercambio de opiniones con el fin de que el alumno pueda resolver los
problemas por sí solo.
 Se enviarán tareas por unidad las cuales serán evaluadas el día de
entrega de las mismas.
 Las tareas y trabajos que no sean entregadas en el día indicado serán
receptadas, pero penalizadas con un 10% de la nota total por cada día
de clase de atraso en la entrega, teniendo como penalización máxima un
50%.
 Dentro de las sesiones se contemplan clases de repaso para atender los
problemas suscitados con las tareas enviadas.
7. EVALUACIÓN
Se evaluarán dos notas por parcial: la una de actividades y la otra el
examen. Las actividades por parcial estarán divididas en: un trabajo, tres
deberes y dos lecciones. El trabajo tendrá un valor de 10 puntos, los deberes
tendrán una ponderación de 30 puntos y las lecciones de 60 puntos,
equivalentes a los 100 puntos de la nota de actividades. El examen será
evaluado en base a 100 puntos. El promedio de estas dos notas nos dará como
resultado la nota del parcial. Al final del semestre, el promedio de los dos
parciales deberá ser mínimo de 70 puntos para aprobar la materia.
Trabajos Deberes Lecciones
10/10
30/30
60/60
Nota de
Actividades
100/100
Examen Promedio
100/100
100/100
8. BIBLIOGRAFÍA
8.1. BÁSICA
 Texto: Análisis y diseño de circuitos lógicos digitales de Víctor Troy Prentice
Hall
 Apuntes personales ( folleto)
 Engineering Approach to digital design por William Fletcher Prentice Hal
8.2. COMPLEMENTARIA
 Sistemas digitales principios y aplicaciones por Ronald Tocci 6 edición Prentice
Hall
 Principios de diseño lógico digital Norman baladanian y Bradley Carlson
CECSA
 Sistemas digitales de Morris Mano
9. DATOS DEL CATEDRÁTICO
NOMBRE:
TITULO DE PREGRADO:
TITULOS DE POSTGRADO:
E-Mail:
Marcos Tobar Moran
Ingeniero Eléctrico especialización
Electrónica
maestrante del MSIG ESPOL – VI
promoción, especialización e-commerce
[email protected]
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Ing. Antonio Cevallos
Decano
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Ing. Marcos Tobar Moran
Profesor