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UNIVERSIDAD DE MENDOZA – FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA BIOINGENIERÍA ASIGNATURA ELECTROTECNIA CÓDIGO 1022 ÁREA T.B. ULTIMA REVISIÓN 2.009 CURSO 2 AÑO MATERIAS CORRELATIVAS: 0006 Física I AÑO LECTIVO 2009 Profesor Titular: Ing. Miguel Ángel Escudero Profesor Asociado: Profesores Adjuntos: Ing. Alfredo Araujo Jefes de trabajos prácticos: Carga Horaria Semanal: 5 Carga Horaria Total: 75 OBJETIVOS: Diferenciar los componentes de un circuito eléctrico y su participación en el comportamiento del mismo. Conocer las relaciones que existen entre los parámetros de un circuito eléctrico a fin de predecir comportamientos. Resolver incógnitas de un circuito eléctrico por aplicación de reglas y leyes que los rigen. Verificar las leyes de Ohm, Kirchoff y Joule en experiencias reales. Conocer ,aplicar y comprobar las leyes y reglas que rigen los fenómenos magnéticos. Relacionar las leyes y reglas del magnetismo con las de la electrocinética para comprender los fenómenos electromagnéticos en la naturaleza.- PROGRAMA ANALÍTICO CAPITULO 1: CORRIENTE CONTÍNUA TEMA A: Corriente y Resistencia: 1.A.1-Corriente eléctrica; 1.A.2-Densidad de Corriente; 1.A.3-Resistencia, resistividad y conductividad; 1.A.4-La Ley de Ohm; 1.A.5-Variación de la Resistencia con la temperatura; 1.A.6-Transferencia de Energía en un circuito eléctrico, ley de Joule. TEMA B: Circuitos de Corriente Continua: 1.B.1-Fuerza electromotriz; 1.B.2Cálculo de la corriente en un circuito cerrado simple; 1.B.3-Diferencias de potencial; 1.B.4-Resistores en serie y en paralelo; 1.B.5-Circuitos de mallas múltiples, Leyes de Kirchoff y Reglas de Maxwell, balance energético; 1.B.6Instrumentos de medición, amperímetros y voltímetros. Errores de medición. Teoría: 18 hs. – Práctica: 12 hs. Gabinete (6 hs.) – Laboratorio (6 hs.) CAPÍTULO 2: CAPACITORES Y DIELÉCTRICOS TEMA A: Capacitores: 2.A.1-Cálculo de la capacidad: capacitor de placas paralelas, capacitor cilíndrico; 2.A.2-Capacitores en serie y en paralelo; 2.A.3Energía almacenada en un capacitor cargado; 2.A.4-Densidad de energía en un campo eléctrico; 2.A.5-Circuito RC, variación de los parámetros en el proceso de carga y descarga del condensador. TEMA B: Dieléctricos: 2.B.1-Cargas inducidas; 2.B.2-Susceptibilidad, constante dieléctrica y capacidad específica de inducción; 2.B.3-Capacitor con dieléctrico; 2.B.4-Dieléctricos, un examen atómico. Teoría: 12 hs. – Práctica: 12 hs. Gabinete (6 hs.) – Laboratorio (6 hs.) CAPÍTULO 3: MAGNETISMO TEMA A: Campo Magnético de un Elemento de Corriente: 3.A.1-La Ley de Biot-Savart; 3.A.2-Aplicaciones de la Ley de Biot-Savart: un alambre recto largo, un anillo circular de corriente; 3.A.3-Las líneas de B; 3.A.4-Dos conductores paralelos; 3.A.5-La ley de Ampere; 3.A.6-Solenoides. TEMA B: Fuerza electromotriz inducida: 3.B.1-La ley de inducción de Faraday; 3.B.2-La ley de Lenz; 3.B.3-Fem. de movimiento o cinética; 3.B.4-Fem. inducida en un cuadro en rotación, el alternador; 3.B.5-El Generador de corriente continua; 3.B.6-Corrientes de Foucault. TEMA C: Inductancia: 3.C.1-Cálculo de la inductancia: inductancia de un solenoide y de un toroide; 3.C.2-Materiales magnéticos; 3.C.3-La inducción mutua y el transformador; 3.C.4-Autoinducción; 3.C.5-La corriente en un circuito RL; 3.C.6-Energía almacenada en un campo magnético, densidad de energía Teoría: 18 hs. – Práctica: 12 hs. Gabinete (6 hs.) – Laboratorio (6 hs.) CAPÍTULO 4: CORRIENTE ALTERNA TEMA A: Tensión Alterna Senoidal: 4.A.1-Variación senoidal del flujo en la bobina; 4.A.2-Fem. inducida de variación senoidal en el tiempo: período, pulsación, amplitud, longitud de onda, frecuencia y fase, adición de senoides. 4.A.3-Valores instantáneo, máximo, medio y eficaz; 4.A.4-Factores de amplitud y forma; 4.A.5-Formas de representación: vectorial y cartesiana, 4.A.6-Método simbólico(cálculo complejo); 4.A.7-Tres elementos por separado: relaciones tensión-corriente en la resistencia, capacitor e inductancia; reactancia inductiva y capacitiva; 4.A.8-Aplicación del cálculo simbólico al circuito de corriente alterna simple: la ley de la inducción en expresión simbólica, la ley de Ohm en forma simbólica, operadores de resistencia y de conductancia; 4.A.9-Fasores y diagramas fasoriales, análisis en el tiempo. TEMA B: Circuitos Monofásicos: 4.B.1-Circuitos serie: RC, RL y RLC: análisis en el tiempo, diagramas fasoriales; 4.B.2-Circuitos paralelos en C.A: análisis en el tiempo, diagramas fasoriales; 4.B.3-Impedancia compleja y notación fasorial, admitancia, transformación de redes ; 4.B.4-Resonancia de tensión y de corriente; 4.B.5-Cálculo de circuitos serie, paralelo y mixtos con el método simbólico.TEMA C: Potencia Eléctrica y Factor de Potencia: 4.C.1-Potencia en régimen permanente, activa, reactiva y aparente; 4.C.2-Triángulo de potencias; 4.C.3Potencia compleja; 4.C.4-Corrección del factor de potencia.TEMA D: Circuitos Trifásicos: 4.D.1-Conexión estrella y triángulo: corrientes y tensiones de fase y de línea; 4.D.2-Cargas trifásicas: transformación de estrella a triángulo y viceversa; 4.D.3-Secuencia de fases, diagramas fasoriales; 4.D.4Sistemas equilibrados y . Potencia Aparente, Activa y Reactiva en C.A. Trifásica de Sistemas equilibrados.Teoría: 42 hs. – Práctica: 24 hs. Gabinete (12 hs.) – Laboratorio (12 hs.) Formación Práctica Horas Resolución de Problemas Rutinarios: Laboratorio, Trabajo de Campo: Resolución de Problemas Abiertos de ingeniería: Proyecto y Diseño: 30 PROGRAMA DE TRABAJOS PRÁCTICOS: GABINETE Práctico Práctico Práctico Práctico Práctico Práctico Práctico Práctico Práctico Práctico 0: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: Ley de Coulomb, Fuerza, Campo y Potencial. Corriente, Resistencia y ley de Ohm. Potencia eléctrica; resistencia equivalente, circuitos simples. Leyes de Kirchoff y Reglas de Maxwell. Capacitores y Dieléctricos. Circuito RC en c.c. El Campo Magnético; fuerzas. Fuentes del Campos Magnéticos. Fem. inducida, Flujo y la Ley de Faraday. Circuitos de Corriente Alterna Monofásica, Potencia. Circuitos de Corriente Alterna Trifásica, Potencia. LABORATORIO Guía 1: El circuito de corriente continua. Guía 2: Las reglas de Kirchoff. Guía 3: Carga y descarga de un Condensador. Guía 4: Los fenómenos magnéticos. Guía 5: Mediciones en circuitos monofásicos de corriente alterna. Resonancia. Guía 6: Mediciones en circuitos trifásicos de corriente alterna. ARTICULACIÓN HORIZONTAL Y VERTICAL DE CONTENIDOS: Los contenidos abordados en esta materia se basan en conceptos de las siguientes cátedras: Asignatura Cálculo II 1ro Física I 1ro Algebra y Geometría Analítica 1er Comparte e integra elementos horizontalmente con las siguientes cátedras: Asignatura Curso Curso Física II 2do Cálculo III 2do Los contenidos abordados en esta materia aportan conceptos a las siguientes cátedras de otras áreas de formación: Asignatura Análisis de Circuitos I Curso 2do Circuitos Digitales I 3ro Instalaciones Hospitalarias 4to CONDICIONES PARA REGULARIZAR LA MATERIA y RÉGIMEN DE EVALUACIÓN: El alumno deberá: Rendir y aprobar con el 60% dos evaluaciones parciales Teórico-Práctica. Aprobar su carpeta de Trabajos Prácticos de Gabinete y de Laboratorio. Cumplir con el 80% de asistencia a clases teórico-prácticas. Rendir un examen final Integrador. BIBLIOGRAFÍA: Principal: Autor Título Editorial Año Ed. Halliday, Resnick y Krane FÍSICA Volumen 2 4ª EdiciónVersión Ampliada FUNDAMENTOS DE ELECTROTECNIA C.E.C.S.A. 2003 Editorial Labor De Consulta: Autor Título Editorial Año Ed. EDMINISTER JOSEPH A A. Castejón y G. Santamaría CIRCUITOS ELÉCTRICOS MCGRAWHILL 2005 TECNOLOGÍA ELÉCTRICA ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS UTILIZADAS: Talleres Grupales Trabajos Individuales Investigación por grupos RECURSOS DIDÁCTICOS UTILIZADOS: Exposición en pizarra Medios informáticos Laboratorio PROGRAMA DE EXAMEN: BOLILLA 1: Capítulos 1-A ; 4-D BOLILLA 2: BOLILLA 3: BOLILLA 4: BOLILLA 5: BOLILLA 6: BOLILLA 7: BOLILLA 8: BOLILLA 9: Capítulos Capítulos Capítulos Capítulos Capítulos Capítulos Capítulos Capítulos 1-B ; 4-C 2-A ; 4-B 3-B ; 4-A 2-B ; 4-C 3-A ; 4-B 3-C ; 4-A 4-D ; 1-A 4-A ; 2-B