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Profesor: Lic.Tony Eduardo Delgado Carvajal.
Coordinador de Carrera Ingeniería Eléctrica.
Universidad de Costa Rica, Sede del Pacífico.
Teléfono: 2511-3881
San José, Escuela de Ingeniería Eléctrica, Oficina 507.
2511-7443
Puntarenas, Sede del Pacífico.
Correo: [email protected]
Descripción del curso: Se dan a conocer y aplican las herramientas principales para el
análisis y diseño de los circuitos eléctricos lineales. Se definen los conceptos
fundamentales de la teoría de circuitos, seguido por el análisis básico de los circuitos
resistivos. Se introducen las herramientas y teoremas útiles para la determinación de las
variables y los parámetros de los circuitos eléctricos. Se introducen las redes de dos
puertos, enfatizando en sus tipos de modelos y en la obtención de sus parámetros. Se
presentan los elementos almacenadores de energía y su efecto en la respuesta temporal
de los circuitos.
Horas lectivas: 4 horas por semana (más 1 a convenir), 3 créditos.
Requisitos: MA-1002 Cálculo II, MA-1004 Álgebra Lineal, FS-0210 Física General I,
FS-0211 Laboratorio de Física General I.
Correquisitos: FS-0310 Física General II, FS-0311 Laboratorio de Física General II y
MA-1005 Ecuaciones Diferenciales.
Objetivo general: Al finalizar el curso el estudiante deberá estar en capacidad de
utilizar las diferentes técnicas de análisis de circuitos eléctricos lineales, para resolver
problemas tanto en forma analítica como mediante la utilización de herramientas de
simulación.
Objetivos específicos: Que al finalizar el curso el estudiante pueda:
1. Establecer los diferentes tipos de elementos eléctricos lineales y las leyes particulares
que los modelan.
2. Aplicar las técnicas fundamentales para el análisis y el diseño de circuitos eléctricos
lineales.
3. Utilizar herramientas computacionales como apoyo en la solución de problemas e
informes.
4. Determinar los parámetros de las redes de dos puertos, para modelar circuitos con un
puerto de entrada y uno de salida.
5. Aplicar técnicas para el análisis de circuitos de primer y segundo orden en régimen
permanente y transitorio para entradas tipo escalón, rampa e impulso.
Contenido:
1. Introducción (5 horas)
 (1h) Reseña histórica de la Ingeniería Eléctrica y sus campos de actividad.
 (2h) Carga eléctrica, corriente eléctrica, tensión, resistencia, potencia y energía.
Definiciones y unidades según el sistema internacional, nomenclatura, medición
de las variables eléctricas.
 (1h) Elementos eléctricos. Introducción a los elementos lineales pasivos, fuentes
de tensión y corriente, fuentes dependientes.
 (1h) Circuito eléctrico. Definición de circuito eléctrico, convención pasiva de
signos, potencial de referencia, definición de nodos y mallas.
2. Análisis de circuitos resistivos (13 horas)
 (1h) Relación corriente tensión en la resistencia eléctrica. La resistencia ideal,
circuito abierto y cortocircuito, la resistencia real, conductancia.
 (3h) Introducción a las técnicas de análisis de las redes eléctricas. Ley de
corrientes de Kirchhoff, Ley de tensiones de Kirchhoff.
 (4h) Cálculo de resistencias equivalentes. Resistencias en serie, resistencias en
paralelo, transformación delta – estrella, circuitos resistivos con fuentes
dependientes.
 (1h) Análisis de fuentes múltiples. Fuentes en serie, fuentes en paralelo.
 (2h) Divisores de tensión y corriente.
 (2h) Teorema de transformación de fuentes. Modelo de las fuentes de tensión y
corriente, transformación de fuentes.
3. Técnicas para el análisis de los circuitos lineales (16 horas)
 (5h) Análisis de nodos y mallas.
 (1h) Teorema de Tellegen.
 (2h) Teorema de superposición.
 (4h) Teoremas de Thévenin y Norton.
 (2h) Teoremas de máxima transferencia de potencia. Diseño de una carga para
una fuente dada, diseño de una fuente para una carga dada, concepto de
eficiencia.
 (2h) Introducción a los programas de simulación de circuitos eléctricos.
4. Redes de dos puertos (6 horas)
 (1h) Definiciones. Puertos de entrada y salida, redes de dos puertos de tres y
cuatro terminales.
 (2h) Modelos de las redes de dos puertos. Redes de dos puertos para circuitos
resistivos, modelos de parámetros híbridos, modelos de transmisión.
 (2h) Obtención de los parámetros de las redes de dos puertos.
 (1h) Resistencias de entrada y salida.
5. Elementos almacenadores de energía (5 horas)
 (2h) El capacitor ideal. Almacenamiento de energía, capacitores en serie,
capacitores en paralelo.


(2h) El inductor ideal. Almacenamiento de energía, inductores en serie,
inductores en paralelo.
(1h) Modelos del capacitor e inductor reales.
6. El circuito de primer orden (6 horas)
 (3h) Respuesta completa del circuito RC a entradas tipo escalón, rampa e
impulso.
Respuesta natural del circuito RC, respuesta forzada del circuito RC.
 (3h) Respuesta completa del circuito RL a entradas tipo escalón, rampa e
impulso.
Respuesta natural del circuito RL, respuesta forzada del circuito RL.
7. El circuito de segundo orden (8 horas)
 (4h) Obtención de la ecuación diferencial de un circuito eléctrico R, L, C con
dos elementos almacenadores de energía independientes.
 (4h) Solución de la ecuación diferencial de un circuito eléctrico R, L, C con dos
elementos almacenadores de energía independientes para entradas tipo escalón,
rampa e impulso. Efecto de los parámetros R, L, C (respuesta sobre
amortiguada, críticamente amortiguada y subamortiguada) y su relación con las
raíces de la ecuación característica del circuito, respuesta natural, forzada y
completa
Metodología: Las clases consistirán de lecciones magistrales por parte del profesor. Los
temas vistos en clase se reforzarán por medio de la aplicación de tareas, exámenes
cortos o proyectos de investigación, según el profesor considere conveniente. Por otro
lado, todos los estudiantes, independientemente del grupo al que pertenezcan, deben
matricularse en el sitio virtual de la cátedra del curso (http://cursos.eie.ucr.ac.cr/), en
donde se encontrará material de apoyo, manuales, prácticas, entre otros documentos.
Además, este será el modo oficial de comunicación en caso de ser necesario.
Es importante tener en cuenta que toda prueba corta examen deberá de realizarse
en lapicero negro o azul. De utilizar lápiz, el profesor se reserva la aceptación de
reclamos por parte del estudiante.
Bibliografía:
Libro de texto:
[1] Loría, G. (2008), Fundamentos teóricos para el análisis de circuitos lineales bajo
condiciones de operación en corriente directa, Teoría del curso IE-0209. (Material
didáctico aún no publicado formalmente).
Referencias de consulta recomendadas:
[2] Alexander, C. & Sadiku, M. (2006), Fundamentos de circuitos eléctricos, Mc Graw
Hill, tercera edición.
[3] DesignSoft. (2010), TINA Desing suit, DesignSoft, Inc.
[4] DesignSoft. (2006), TINA Desing suit v7, the complete electronics lab for
Windows,
DesignSoft, Inc.
[5] Dorf, R. & Svoboda, J. (2006), Circuitos eléctricos, Alfaomega, sexta edición.