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Universidad Autónoma de Zacatecas
Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica
Programa del curso: CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Clave:
Carácter
Semestre
recomendado
Obligatoria
4º
Carreras: ICE
Sesiones
Teoría
Lab
30
14
Créditos
Teoría
Lab
Tipo de curso: Ciencias de la
Ingeniería
Antecedentes
Total
Electromagnetismo
Fecha: Agosto/2006
Elaboró: Rafael Villela V.
Descripción y objetivo general
Descripción:
El curso comprende el estudio del comportamiento de los elementos eléctricos básicos
(resistencias, inductancias, capacitancias) en circuitos de corriente directa (C.D.) y
corriente alterna (C.A.).
Objetivo general:
Analizar los circuitos RLC en C.D. y C. A.
Temario de sesiones del curso teórico
Tema 1. CIRCUITOS SERIE-PARALELO EN C.D. (4 sesiones)
Objetivo: Comprender como analizar un circuito de c.d. con reducción serie-paralelo, y
analizar circuitos con fuentes de voltaje y de corriente, tanto dependientes
como independientes.
1.1 Elementos activos y pasivos de un circuito.
1.2 Circuito serie, Ley de Tensiones de Kirchhoff, y Regla del divisor de voltaje.
1.3 Circuito paralelo, Ley de Corrientes de Kirchhoff, y Regla del divisor de corriente.
1.4 Reducción serie-paralelo.
1.5 Fuentes de voltaje y fuentes de corriente. Conversión de fuentes.
1.6 Fuentes independientes y dependientes.
Tema 2. ANÁLISIS DE REDES DE C.D. (3 sesiones)
Objetivo: Conocer métodos que permiten analizar un circuito eléctrico de C.D. sin
importar el tipo de conexión de sus elementos.
2.1 Análisis de mallas.
2.2 Técnica de la supermalla.
2.3 Análisis de nodos.
2.4 Técnica del supernodo.
2.5 Redes con puente.
Tema 3. TEOREMAS DE REDES DE C.D. (4 sesiones)
Objetivo: Usar diferentes teoremas que facilitan el análisis de un circuito de C.D.
3.1 Teorema de superposición.
3.2 Teoremas de Norton y Thevenin.
3.3 Teorema de la máxima transferencia de potencia
3.4 Teorema de la sustitución.
Tema 4. CIRCUITOS RESISTIVOS-CAPACITIVOS (RC) DE C.D. (3 sesiones)
Objetivo: Analizar el comportamiento de los elementos R y C en C.D.
4.1 Capacitor y capacitancia.
4.2 Constantes de tiempo RC.
4.3 Gráficas de voltaje y corriente durante los procesos de carga y descarga de un
capacitor.
4.4 Estado transitorio en un circuito RC de C.D.
Tema 5. CIRCUITOS RESISTIVOS-INDUCTIVOS (RL) DE C.D. (3 sesiones)
Objetivo: Analizar el comportamiento de los elementos R y L en C.D.
5.1 Inductancia e inductor.
5.2 Constantes de tiempo RL.
5.3 Gráficas de voltaje y corriente durante los procesos de carga y descarga de un
inductor.
5.4 Estado transitorio en un circuito RL de C.D.
Tema 6. INTRODUCCIÓN A LA CORRIENTE ALTERNA SENOIDAL (3 sesiones)
Objetivo: Comprender como se genera la C.A. senoidal, y las características principales
de esta señal, así como el uso de los números complejos para nalizar a
circuitos de C.A. senoidal.
6.1 La corriente alterna senoidal.
6.2 Generación de la C.A. senoidal.
6.3 Polaridad del voltaje y sentido de la corriente.
6.4 Características de la forma de onda senoidal.
6.5 Representación matemática de la corriente y del voltaje de C.A.
6.6 Relación de fase y ángulo de fase.
6.7 Valores promedio y eficaz.
6.8 Respuesta de los elementos R, L y C a la C.A.
6.9 Potencia promedio y factor de potencia.
6.10 Utilización de los números complejos en el análisis de circuitos de C.A.
6.11 Fasores.
Tema 7. CIRCUITOS DE C.A. EN SERIE-PARALELO (2 sesiones)
Objetivo: Comprender la forma de analizar un circuito de C.A. conectado en serieparalelo.
7.1 Impedancia y reactancia. Diagrama fasorial de impedancia.
7.2 Circuito serie de C.A.
7.3 Regla del divisor de tensión.
7.4 Admitancia, susceptancia y conductancia. Diagramas de admitancia.
7.5 Circuito paralelo de C.A.
7.6 Reducción de circuitos en serie-paralelo.
Tema 8. ANÁLISIS DE REDES DE C.A. (3 sesiones)
Objetivo: Aplicar métodos que permiten analizar un circuito de C.A. aún cuando no esté
conectado en serie-paralelo.
8.1 Análisis de mallas y técnica de la supermalla.
8.2 Análisis de nodos y técnica del supernodo.
8.3 Redes con puente de C.A.
Tema 9. POTENCIA DE C.A. (2 sesiones)
Objetivo: Conocer los diferentes tipos de potencias existentes en un circuito de C.A.
9.1 Potencia Real.
9.2 Potencia reactiva.
9.3 Potencia aparente.
9.4 Triángulo de potencia.
Temario de sesiones de laboratorio
Práctica 1
Medidas de seguridad en un laboratorio eléctrico y uso de medidores
eléctricos.
Práctica 2
Circuitos serie-paralelo de C.D.
Práctica 3
Manejo básico del paquete simulador de circuitos Orcad.
Práctica 4
Conversión de fuentes.
Práctica 5
Análisis de mallas y técnica de la supermalla en C.D.
Práctica 6
Análisis de nodos y técnica del supernodo en C.D.
Práctica 7
Redes con puente de C.D.
Práctica 8
Curvas de carga y descarga de capacitores. Constantes de tiempo RC.
Práctica 9
Estado transitorio en circuitos RC.
Práctica 10 Curvas de carga y descarga de inductores. Constantes de tiempo RL.
Práctica 11 Estado transitorio en circuitos RL.
Práctica 12 Circuitos serie-paralelo en C.A.
Práctica 13 Análisis de mallas y técnica de la supermalla en C.A.
Práctica 14 Potencia de C.A.
Políticas del curso
1.
Asistencia a clase.
 Se puede ingresar a clase solamente hasta 10 minutos después de la hora fijada.
 Para aprobar el curso se necesita asistir por lo menos al 80 % de las sesiones.
2.
Comportamiento en el salón de clases.
 Está prohibido comer, beber y fumar en clase.
 Deberá mantenerse un comportamiento adecuado.
Metodología de enseñanza y actividades de aprendizaje
1.
El maestro explicará la parte teórica de cada tema y después resolverá problemas
relacionados, motivando a los alumnos a que participen en la resolución de los
ejercicios.
2.
Antes de cada examen parcial el alumno deberá resolver un cuadernillo de trabajo.
3.
En cada sección temática, el maestro deberá hacer énfasis en sus aplicaciones.
4.
Tres sesiones del curso se dedicarán a la aplicación de exámenes parciales.
5.
Evaluación
1.
Exámenes parciales
30%
2.
Exámen final
20%
3.
Tareas
10%
4.
Asistencia
10%
5.
Prácticas de Laboratorio
30%
Herramientas de cómputo de apoyo
1. Paquete simulador de circuitos ORCAD
2. Paquete simulador de circuitos Circuit Maker
3. Paquete simulador de circuitos Work Bench
Bibliografía
Texto del curso:
1. Nombre del texto: Análisis Introductoria de Circuitos
Autor: Boylestad, Robert L.
Editorial: Trillas
Lugar y fecha: México, 1995.
Textos de referencia:
2. Nombre del texto: Análisis de circuitos en ingeniería
Autores: Hayt, W. H. y Kemmerly J. E.
Editorial: McGraw Hill
Lugar y fecha: México, 1988.
3. Nombre del texto: Análisis básico de circuitos eléctricos
Autores: Johnson, D. E., Hilburn, J. L. y Johnson, J. R.
Editorial: Prentice Hall
Lugar y fecha: México, 1991.
4. Nombre del texto: Teoría de Circuitos
Autor: Huelsman, L. P.
Editorial: Prentice Hall
Lugar y fecha: México, 1988.
5. Nombre del texto: Análisis de circuitos eléctricos
Autor: Bobrow, L. S.
Editorial: Interamericana
Lugar y fecha: México, 1983.
6. Nombre del texto: Circuitos eléctricos
Autores: Dorf, R. C. y Svoboda J. A.
Editorial: Alfaomega
Lugar y fecha: México, 2000.