Circuitos Eléctricos - Universidad de Mendoza

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UNIVERSIDAD DE MENDOZA – FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA
INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN
ASIGNATURA
CIRCUITOS ELECTRICOS
CÓDIGO
3029
CURSO
2do AÑO
ÁREA
TECNOLOGÍAS BÁSICAS
ULTIMA REVISIÓN
Marzo de 2014
MATERIAS CORRELATIVAS:
3020 FISICA II
Profesor Titular:
AÑO LECTIVO 2014
Víctor Alfredo Araujo
Profesor Asociado:
Profesores Adjuntos:
Jefes de trabajos prácticos:
Carga Horaria Semanal:
4
Carga Horaria Total:
120
OBJETIVOS:
El alumno sabrá/comprenderá: Fenómenos eléctricos. Inducción electromagnética,
corrientes alternas: monofásica y trifásica. Circuitos, máquinas y motores eléctricos.
Técnicas e instrumentos de medida eléctricos. Líneas eléctricas. Centros de
transformación. Seguridad eléctrica. Instalaciones eléctricas.
El alumno será capaz de: conocer la Tecnología Eléctrica, los elementos que componen las
redes eléctricas y el cálculo de los distintos sistemas de electrificación
Programa con desarrollo de contenidos y prácticas orientado al trabajo con computadoras
(servidores), PC, accesorios y periféricos de pc, UPS, redes, enlaces inalámbricos,
servicios de internet, etc.
Objetivos de aprendizaje
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Adquirir conceptos de electricidad básica
Adquirir habilidades de manejo del instrumental usado en electricidad básica y
electrónica.
Adquirir capacidad de manejo y cálculo de circuitos de Cc y Ca
Lograr actitudes de interés por el aprendizaje de electricidad, electrónica e
informática.
Adquirir un lenguaje científico/técnico propio de las especialidades eléctricas,
electrónica e informática.
Lograr conocimientos básicos de máquinas de Cc y Ca, así como sus aplicaciones
en el área propia de la informática.
Adquirir los conocimientos iniciales de los parámetros eléctricos en alta frecuencia
referenciados a los circuitos de redes informáticas.
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PROGRAMA ANALÍTICO:
Unidad didáctica 1
Estructura electrónica de la materia: El átomo, Ley de Coulomb, conductores y
aisladores, campo eléctrico, Campo de distribuciones de carga (conductor, anillo, etc.),
líneas de fuerza, Teorema de Gauss, potencial en vacío y en conductores, energía
potencial eléctrica. Diferencia de potencial, Reparto de cargas en conductores, rigidez
dieléctrica.
Aplicación: conductores y aisladores.
Trabajo en Baja frecuencia
Unidad didáctica 2
Corriente eléctrica, característica eléctrica de los materiales, resistencia eléctrica, Ley
de Ohm, trabajo eléctrico, potencia eléctrica, concepto de caída de tensión, resistencia
equivalente, fuentes de tensión continua, fuerza electromotriz, circuito completo.
Paralelo de generadores, Leyes de Kirchhoff, Variación de la resistencia con la
temperatura. Medición de tensión, resistencia, corriente y potencia.
Aplicación: Distintos tipos de pilas y baterías. Resistencias. Uso de multímetro.
Unidad didáctica 3
Circuitos serie y paralelo, ecuación general del circuito, cálculo de diferencia de
potencial entre dos puntos. Resolución de circuitos de CC: por ecuación general del
circuito, método de Maxwell, tensiones nodales, Norton y Thevenin, superposición,
otros.
Aplicación: fuentes reguladas y conmutadas. Fuentes de PC. Ups.
Unidad didáctica 4
Condensadores, tipos, características. Dieléctricos, Susceptibilidad, coeficiente
dieléctrico, capacidad específica de inducción, desplazamiento, uso en condensadores,
condensadores de láminas paralelas, condensadores equivalentes, carga y descarga de
condensadores, constante de tiempo. Energía, Transitorios. Ecuación diferencial de
primer orden.
Unidad didáctica 5
Campo magnético. Fuerza en cargas en movimiento, órbitas, generalización en
conductores. Fuerzas entre conductores, cupla en espiras, Ley de Biot Savart, Creación
de campo magnético (conductores, espiras, solenoide, toroide, etc.) Campo de
conductores, espiras y solenoides.
Unidad didáctica 6
Inducción electromagnética, Ley de Faraday Lenz, generación en conductores móviles,
Espiras, fuerza electromotriz, corrientes de Foucault, autoinducción, inducción mutua,
serie y paralelo, corriente en un circuito inductivo, transitorio. Circuitos magnéticos
con hierro, ciclo de histéresis, aplicación.
Aplicación: circuitos magnéticos, transformadores.
Unidad didáctica 7
Tensión y corriente alterna. Generadores de Ca, cargas Resistivas, cargas inductivas,
cargas capacitivas, circuitos mixtos, resolución de circuitos en Ca.
Trifásica, conexión estrella y triángulo, resolución de circuitos, Potencia y Energía.
3
Unidad didáctica 8
Transformadores, principio de funcionamiento, cálculo, ensayo. Máquinas de CC y Ca,
motores paso a paso, características y aplicaciones en informática.
Aplicación: Control de motores
Trabajo en alta frecuencia
Unidad didáctica 9
Dieléctricos y conductores con corrientes de alta frecuencia. Modificación de sus
características de conducción. Ondas electromagnéticas. Impedancia. Distintos medios
de conducción de la onda electromagnética. Antenas, Guías de onda. Redes
informáticas. Elementos constituyentes de las redes.
Formación Práctica
Horas
Resolución de Problemas Rutinarios:
20
Laboratorio, Trabajo de Campo:
25
Resolución de Problemas Abiertos de ingeniería:
Proyecto y Diseño:
PROGRAMA DE TRABAJOS PRÁCTICOS:
Prácticos de gabinete
Se desarrollará una carpeta de trabajos prácticos de gabinete con aproximadamente 10
ejercicios de resolución numérico-conceptual por cada unidad didáctica.
Estos servirán de apoyo a los temas para adquisición de los distintos conceptos en el
desarrollo del programa.
Se utilizará la informática como herramienta de cálculo, verificación y graficación.
Prácticos de Laboratorio
En el laboratorio se utilizará la metodología de descubrimiento guiado por el profesor
(constructivismo) con el uso de guías escritas de trabajo.
Se llevará una carpeta de trabajos prácticos de laboratorio con las guías didácticas,
apuntes, actividades y conclusiones.
P1 – Uso de instrumentos básicos de medida, medición de tensión y corriente.
P2 – Resistencias, código de colores, construcción de circuitos. Variación de la
resistencia con la temperatura.
P3 – Circuitos de CC mixtos, cálculo por distintos métodos y medición de parámetros.
Uso de programas de informáticos de simulación.
P4 – Fuentes de PC. Medición y reconocimiento.
P5 – Circuitos con capacitores. Medición de carga y descarga. Uso de placa
adquisidora de datos. Uso de Mathcad para cálculos y realización de curvas.
P6 – Reconocimiento y medición de campos magnéticos. Circuitos magnéticos.
P7 -- Circuitos de Ca mixtos, cálculo por distintos métodos y medición de parámetros.
Uso de programas de informáticos de simulación.
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P8 – Cálculo, construcción y medición de transformadores. Reconocimiento de
máquinas de CC y CA. Uso de programas informáticos Acad y Mathcad. Uso de placas
de control por PC (Visual Basic).
P9 – Reconocimientos de partes de PC. Reconocimiento de elementos de redes
informáticas, armado y configuración de redes cableadas e inalámbricas básicas.
ARTICULACIÓN HORIZONTAL Y VERTICAL DE CONTENIDOS:
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
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Los contenidos abordados en esta materia tienen como conocimientos
previos conceptos de las siguientes cátedras:
Asignatura
Curso
Física I
Algebra y Geometría Analítica
Cálculo I
Cálculo II
Física II
1er año
1er año
1er año
1er año
2do año
Comparte e integra elementos horizontalmente con las siguientes cátedras:
Asignatura
Curso
Cálculo III
Tecnología
2do año
2do año
Los contenidos abordados en esta materia aportan conceptos a las
siguientes cátedras:
Asignatura
Redes de Datos
Dispositivos Electrónicos
Circuitos Digitales I
Electrónica Analógica I
Electrónica Analógica II
Circuitos Digitales II
Sistemas Automáticos y de
control
CONDICIONES PARA REGULARIZAR
EVALUACIÓN:
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Curso
3er año
3er año
3er año
3er año
3er año
4to año
4to año
LA MATERIA y RÉGIMEN DE
Aprobación de Parciales (con más del 60%)
Asistencia (Mayor del 80%)
Carpeta de trabajos prácticos de gabinete aprobada
Prácticos de Laboratorio aprobados
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BIBLIOGRAFÍA:
Autor
CASTEJON OLIVA
AGUSTIN SANTAMARIA
HERRANZ GERMAN
DE ROSSETTI
ROBERTO M.
EDMINISTER JOSEPH
A. - NAHVI MAHMOOD
GURU BHAG S. HIZIROGLU HUSEYIN
R.
GUSSOW MILTON
MANZANO ORREGO
JUAN JOSE
MORENO NARCISO y
OTROS
MUNICIPALIDAD DE
MENDOZA
PUEYO HECTOR O.MARCO CARLOS-.
PUEYO HECTOR O.MARCO CARLOS-.
SCHMELCHER
THEODOR
SOBREVILA MARCELO
ANTONIO
YOUNG HUGH D FREEDMAN ROGER A
ZBAR PAULB. – BATES
DAVID J. –
ROCKMAKER GORDON
Título
Editorial
TECNOLOGIA ELECTRICA.
MCGRAW HILL
MAQUINAS ELECTRICAS
EDIUM
CIRCUITOS ELECTRICOS
MCGRAW HILL
MAQUINAS ELECTRICAS Y
TRANSFORMADORES
FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD
MANTENIMIENTO DE MAQUINAS
ELECTRICAS - EQUIPOS E
INSTALACIONES ELECTROTECNICAS
PROBLEMAS RESUELTOS DE
TECNOLOGIA ELECTRICA
Año Ed.
1993
1
2005
1990-95
1
3
1997
1
2003
1
1991
1
2004
1
2003
1
OXFORD
UNIVERSITY
PRESS
MC GRAW-HILL
INTERAMERICANA
INTERNATIONAL
THOMSON
EDITORES SPAIN
PARANINFO
2010
CODIGO URBANO DE EDIFICACION
CIRCUITOS ELECTRICOS ANALISIS
DE MODELOS CIRCUITALES vol 1
CIRCUITOS ELECTRICOS ANALISIS
DE MODELOS CIRCUITALES vol 2
MANUAL DE BAJA TENSION.
INDICACIONES PARA LA ELECCION
DE APARATOS DE MANIOBRA,
INSTALACIONES Y DISTRIBUCIONES
Disp.
web
ALFAOMEGA
2009
2002
2
1
ALFAOMEGA
2004
2
SIEMENS
1984
3
ELECTROTECNIA
ALSINA
2000
1
II - FISICA UNIVERSITARIA, CON
FISICA MODERNA
PEARSON
EDUCACION
2009
4
PRACTICAS DE ELECTRICIDAD
ALFAOMEGA
2003
1
Apuntes de la cátedra
Catálogos Normas IRAM
web
Normas AEA
Normas IEC
Reglamentos Municipales
Apoyo informático

Programa Workbench 5.0 (simulación de circuitos e instrumentación virtual)

Multisim 7.0 (simulación de circuitos e instrumentación virtual)

AutoCad 2000/2004 (dibujo en 2D y 3D)

Visual Basic 6.0 (programación visual)

Mathcad 2000 (Programa editor y graficador de cálculos matemáticos)
ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS UTILIZADAS:

Clases expositivas

Trabajos teórico - prácticos grupales e individuales

Trabajos prácticos individuales
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RECURSOS DIDÁCTICOS UTILIZADOS:





Textos
Pizarrón y tiza
Transparencias
Guías de trabajos prácticos
Apuntes elaborados para consulta de los alumnos
PROGRAMA DE EXAMEN:
PROGRAMA DE EXAMEN (12):
Bolilla 1: Unidades: 1 – 3 – 4- Exp. Lab. 1 y 3 -P. Gab. 2 y 7
Bolilla 2: Unidades: 1 – 4 – 3 - Exp. Lab. 2 y 4 -P. Gab. 1 y 6
Bolilla 3: Unidades: 1 – 4 – 3- Exp. Lab. 8y 5 -P. Gab. 8 y 9
Bolilla 4: Unidades: 2 – 4 – 3 - Exp. Lab. 4 y 6 -P. Gab. 10y 4
Bolilla 5: Unidades: 2 – 3 – 4 - Exp. Lab. 9 y 7 -P. Gab. 5 y 8
Bolilla 6: Unidades: 3 – 1– 4 - Exp. Lab. 6 y 1 -P. Gab. 6 y 5
Bolilla 7: Unidades: 3 – 1 – 4 - Exp. Lab. 7 y 9 -P. Gab. 9 y 6
Bolilla 8: Unidades: 3 – 1 – 4 - Exp. Lab.8 y 3 -P. Gab. 2 y 7
Bolilla 9: Unidades: 3 – 2 – 4 - Exp. Lab. 9y 4 -P. Gab. 10y 3