​Teoremas de Circuitos Eléctricos​​

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
PROGRAMA SINTÉTICO
CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
SEMESTRE:
Cuarto
OBJETIVO GENERAL:
El alumno empleará Teoremas de Circuitos Eléctricos para la solución de redes de corriente alterna y corriente
directa en el estado permanente.
CONTENIDO SINTÉTICO:
I. Estructuras de dos terminales.
II. Teoremas de redes.
III. Valores medios y potencia.
IV. Resonancia.
V. Redes con multifrecuencias.
VI. Redes de dos puertos.
VII. Circuitos Trifásicos.
METODOLOGÍA:
Exposición de temas específicos por parte del profesor.
Investigación de conceptos por parte del alumno.
Formación de grupos coordinados por el profesor para la solución de ejercicios.
Uso de recursos audiovisuales.
Realización de tareas y trabajos extra clase.
EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN:
Se aplicarán tres exámenes departamentales.
Participación en actividades individuales y de equipo.
Practicas de laboratorio.
Tareas y trabajos extra clase.
BIBLIOGRAFÍA:
Bustamante, Llaca E., Modern Analysis of Alternating Current Networks, Volumen I, Editorial Limusa Wiley, S. A.
México, D. F., Segunda reimpresión 1971, 318 páginas. Bustamante, Llaca E., Modern Analysis of Alternating
Current Networks, Volumen II Editorial Limusa Wiley, S. A. México, D. F., Primera reimpresión 1967, 586 páginas.
Jiménez, Garza Ramos F., Problemas de Teoría de los Circuitos, Volumen I, Editorial Limusa. México, D. F., 1996,
288 páginas. Jiménez, Garza Ramos F., Problemas de Teoría de los Circuitos, Volumen II, Editorial Limusa.
México, D. F., 1996, 286 páginas. Benítez, Serrano I., Teoría de los Circuitos, Volumen II, Academia de Circuitos
Eléctricos, ICE - ESIME - Zacatenco, México, D. F., 2001, 167 páginas. Edminister Joseph A. Circuitos Eléctricos,
Mc. Graw-Hill México D.F. 1995., 285 paginas.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y
Electrónica
OPCIÓN:
COORDINACIÓN:
DEPARTAMENTO: Ingeniería en Comunicaciones y
Electrónica
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
SEMESTRE: Cuarto
CLAVE:
CRÉDITOS: 10.5
VIGENTE: Agosto 2004
TIPO DE ASIGNATURA: Teórico – práctica.
MODALIDAD: Escolarizado.
TIEMPOS ASIGNADOS
HORAS/SEMANA/TEORÍA:
4.5
HORAS/SEMANA/PRÁCTICA:
1.5
HORAS/SEMESTRE/TEORÍA:
81
HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27
H0RAS/TOTALES:
108
PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO
POR: Academias de circuitos eléctricos, unidades
Culhuacan y Zacatenco.
REVISADO POR: Subdirecciónes académicas
unidades Culhuacan y Zacatenco.
APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo
Escolar Ing. Fermín Valencia Figueroa y Dr. Alberto
Cornejo Lizarralde
AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas
de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
CLAVE
HOJA: 2 DE 11
FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA
Esta asignatura está enfocada fundamentalmente a capacitar al estudiante de Ingeniería en Comunicaciones y
Electrónica para el análisis de redes eléctricas y cubrir las necesidades de la propia carrera en sus diferentes
opciones: Electrónica, Control, Comunicaciones, Computación y Acústica ya que en estas especialidades es necesario
manejar adecuadamente los conceptos teóricos - práctico de los temas impedancia y admitancia de redes de dos
terminales, teoremas de redes, potencia, resonancia, así como analizar redes con multifrecuencias, redes de dos
puertos y circuitos trifásicos.
Para cursar esta asignatura el alumno deberá tener aprobada la asignatura de Circuitos de CA y CD y es antecedente
del curso Análisis de Transitorios.
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
El alumno empleará Teoremas de Circuitos Eléctricos para la solución de redes de corriente alterna y corriente directa
en el estado permanente.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
No. UNIDAD
I
CLAVE:
HOJA: 3 DE 11
NOMBRE: Estructuras de dos Terminales
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno calculará voltaje en circuito abierto, corriente en corto circuito, impedancia y admitancia equivalente de
una red de dos terminales.
HORAS
T
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Impedancia y admitancia de una estructura pasiva
de dos terminales.
Reducción de estructuras pasivas conectadas en
serie o paralelo.
Voltaje en circuito abierto y corriente en corto circuito
de estructuras de dos terminales activas.
Impedancia y admitancia equivalente de estructuras
activas pasificadas.
Ejemplos.
Subtotal
P
1.5
EC
6.0
1B, 3B, 4B
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
7.5
3.0
6.0
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de información, por parte del alumno, sobre redes de dos terminales pasivas y activas, impedancia y
admitancia de estas redes.
Exposición individual o por grupo de la información obtenida contando con la ayuda del profesor que se auxiliará de
material didáctico moderno a su alcance.
Realización de tareas y trabajos extra clase.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN.
El contenido de las unidades I, II y III serán evaluados en el primer examen departamental y contará con el 70%
Las prácticas realizadas en el laboratorio, los ejercicios realizados en clase y extra clase, la exposición de temas de
investigación en forma grupal o individual. contarán con el 30%.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
No. UNIDAD
II
CLAVE:
HOJA: 4 DE 11
NOMBRE: Teoremas de Redes
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno utilizará los teoremas fundamentales de redes, que facilitan el análisis al representar una red activa por
sus circuitos equivalentes
HORAS
T
P
2.1
Teorema de Thevenin.
3.0
2.2
Teorema de Norton.
3.0
1.5
2.3
Teorema de intercambio de fuentes.
1.5
1.5
2.4
Teorema de superposición.
1.5
2.5
Dualidad.
1.5
2.6
Ejemplos.
Subtotal 10.5
EC
9.0
1B, 2B, 3B, 4B, 5C
9.0
3.0
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de información de los Teoremas de Circuitos por parte del alumno.
Formación de grupos coordinados por el profesor para la solución de ejercicios con la aplicación de los Teoremas.
Uso de recursos audiovisuales.
Realización de tareas y trabajos extra clase.
Simulación de circuitos por medio de computadora.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El contenido de las unidades I, II y III serán evaluados en el primer examen departamental y contará con el 70%
Las prácticas realizadas en el laboratorio, los ejercicios realizados en clase y extra clase, la exposición de temas de
investigación en forma grupal o individual. contarán con el 30%.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
No. UNIDAD
III
CLAVE:
HOJA: 5 DE 11
NOMBRE: Valores Medios y Potencia
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno calculará los valores medios de funciones senoidales y potencia.
HORAS
T
3.1
Valores medios de 1° y 2° orden.
3.0
3.2
Potencia compleja, aparente, real y reactiva.
3.0
3.3
Factor de potencia.
3.0
3.4
Teorema de máxima transferencia de potencia
real
3.0
3.5
P
EC
9.0
1B,2B, 3B, 4B, 5C
1.5
3.0
9.0
1.5
Ejemplos.
13.5
4.5
Subtotal
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de conceptos de valor medio de funciones por parte del alumno.
Formación de grupos coordinados por el profesor para la solución de ejercicios y discusión de sus resultados.
Uso de recursos audiovisuales.
Realización de tareas y trabajos extra clase.
Simulación de circuitos por medio de computadora.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El contenido de las unidades I, II y III serán evaluados en el primer examen departamental y contará con el 70%
Las prácticas realizadas en el laboratorio, los ejercicios realizados en clase y extra clase, la exposición de temas de
investigación en forma grupal o individual. contarán con el 30%.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
No. UNIDAD
IV
CLAVE:
HOJA: 6 DE 11
NOMBRE: Resonancia
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno calculará y graficará el comportamiento de circuitos resonantes.
HORAS
T
4.1
Dependencia de la frecuencia.
1.5
4.2
Resonancia y antirresonancia.
1.5
4.3
Resonancia de un circuito RLC. Serie y
Paralelo
3.0
4.4
El factor de calidad, ancho de banda y selectividad de
un circuito resonante.
EC
12.0
1B,2B, 3B, 4B, 5C,6C,8C
1.5
3.0
4.5
Resonancia de circuitos de dos ramas.
1.5
4.6
Ejemplos.
1.5
Subtotal
P
12.0
1.5
3.0
12.0
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de información de los conceptos de resonancia y antirresonancia por parte del alumno.
Formación de grupos coordinados por el profesor para la solución de ejercicios y análisis de los resultados.
Uso de recursos didácticos modernos.
Realización de tareas y trabajos extra clase.
Simulación de circuitos por medio de computadora.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El contenido de las unidades IV y V será evaluado en el segundo examen departamental y contará con el 70%
Las prácticas realizadas en el laboratorio, los ejercicios realizados en clase y extra clase, la exposición de temas de
investigación en forma grupal o individual. contarán con el 30%.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
No. UNIDAD
V
CLAVE:
HOJA: 7 DE 11
NOMBRE: Redes con Multifrecuencias
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno calculará las respuestas en redes con señales periódicas no senoidales
HORAS
5.1
Redes con fuentes periódicas no senoidales.
Series
de Fourier.
5.2
T
P
EC
1.5
1.5
9.0
1B, 2B,3B, 4B,
5C,6C,8C,9C
1.5
Red auxiliar de CD.
5.3
1.5
Red auxiliar de CA.
5.4
5.5
1.5
Valores efectivos de corriente, voltaje y potencia
real.
1.5
1.5
Ejemplos.
7.5
3.0
9.0
Subtotal
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de información sobre conceptos de fuentes periódicas no senoidales, por parte del alumno.
Formación de grupos coordinados por el profesor para la solución de ejercicios y análisis de los resultados, usando
recursos didácticos modernos.
Simulación de circuitos por medio de computadora.
Realización de tareas y trabajos extra clase.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El contenido de las unidades IV y V será evaluado en el segundo examen departamental y contará con el 70%
Las prácticas realizadas en el laboratorio, los ejercicios realizados en clase y extra clase, la exposición de temas de
investigación en forma grupal o individual. contarán con el 30%.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
No. UNIDAD
VI
CLAVE:
HOJA: 8 DE 11
NOMBRE: Redes de dos Puertos
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno caracterizará las redes de dos puertos mediante diferentes tipos de parámetros y sus circuitos
equivalentes correspondientes.
HORAS
T
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
6.10
Concepto de una red de dos puertos.
Fuentes controladas o aparentes.
Ecuaciones y representaciones con parámetros Z.
Ecuaciones y representaciones con parámetros Y.
Ecuaciones con parámetros de transmisión directa
e
inversa.
El transformador ideal.
Ecuaciones y representaciones con parámetros
híbridos directos e inversos.
Equivalencias entre parámetros.
Conexiones fundamentales entre redes de dos
puertos.
Ejemplos.
P
1.5
1.5
3.0
3.0
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
3.0
1.5
1.5
EC
18.0
1B, 3B, 4B, 7C, 8C,9C
1.5
1.5
3.0
21.0
7.5
18.0
Subtotal
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de información sobre parámetros de redes de dos puertos, por parte del alumno.
Formación de grupos coordinados por el profesor para la solución de ejercicios y análisis de los resultados usando
recursos didácticos modernos.
Simulación de circuitos por medio de computadora.
Realización de tareas y trabajos extra clase.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El contenido de las unidades VI y VII será evaluado en el tercer examen departamental y contará con el 70%
Las prácticas realizadas en el laboratorio, los ejercicios realizados en clase y extra clase, la exposición de temas de
investigación en forma grupal o individual. contarán con el 30%.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
No. UNIDAD
VII
CLAVE:
HOJA: 9 DE 11
NOMBRE: Circuitos Trifásicos
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno diferenciará y calculará conexiones existentes en circuitos trifásicos.
HORAS
T
P
7.1
Fuentes conectadas en Delta y en Estrella
3.0
7.2
Conexiones de fuentes – carga
1.5
1.5
7.3
Cargas balanceadas y desbalanceadas
1.5
1.5
7.4
Relaciones de potencia
1.5
7.5
Ejemplos
1.5
Subtotal
9.0
EC
9.0
3.0
1B, 5C, 6C,7C
9.0
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda de información sobre circuitos trifásicos, por parte del alumno.
Formación de grupos coordinados por el profesor para la solución de ejercicios y análisis de los resultados usando
recursos didácticos modernos.
Simulación de circuitos por medio de computadora.
Realización de tareas y trabajos extra clase.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El contenido de las unidades VI y VII será evaluado en el tercer examen departamental y contará con el 70%
Las prácticas realizadas en el laboratorio, los ejercicios realizados en clase y extra clase, la exposición de temas de
investigación en forma grupal o individual. contarán con el 30%.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
CLAVE:
HOJA: 9 DE 10
RELACION DE PRÁCTICAS
PRACT.
No.
NOMBRE DE LA PRÁCTICA
UNIDAD
DURACIÓN
LUGAR DE REALIZACIÓN
Laboratorio de circuitos
1
Estructuras de dos terminales activas y
activas pasificadas.
I
3.0
2
Teoremas de redes.
II
3.0
3
Potencia.
III
4.5
4
Resonancia.
IV
3.0
5
Multifrecuencias.
V
3.0
6
Redes de dos puertos.
VI
7.5
7
Circuitos Trifásicos
VII
3.0
Todas las practicas se efectuarán con
instrumentos y se simularan con equipo
de cómputo.
Total
27.0
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
PERÍODO UNIDAD
CLAVE:
HOJA: 11 DE 11
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
1
I, II, III
Examen departamental para la parte teórica 70%, prácticas de laboratorio 30%.
2
IV, V
Examen departamental para la parte teórica 70%, prácticas de laboratorio 30%.
3
VI VII
Examen departamental para la parte teórica 70%, prácticas de laboratorio 30%.
La evaluación final del curso es el promedio de las tres calificaciones anteriores siempre y
cuando el alumno cumpla con los requisitos establecidos en el Reglamento de Estudios
Escolarizados para los niveles medio superior y superior.
CLAVE
B
1
X
C
Bustamante Llaca Enrique. Modern Analysis of Alternating Current Networks.
Volumen I y II. Editorial Limusa Wiley, S.A. México, 1971. Páginas 1-319 y 320-586
BIBLIOGRAFÍA
2
X
Jiménez Garza Ramos Fernando. Problemas de Teoría de los Circuitos.
Volumen I y II Editorial Limusa México, D.F., 1996. Páginas 1-288 y 1-286
3
X
Benítez Serrano Ismael. Teoría de los Circuitos. Volumen II. Academia de Circuitos.
ICE-ESIME-Zacatenco, México, 2003. Páginas 1-167
4
X
Herrera Rojas Juan. Teoría de Circuitos. Editorial ESIME, México, 1983. Páginas 1322
5
X
Edminister Joseph A. Circuitos Eléctricos. Editorial Mc.Graw-Hill, México, 1997.
Páginas 1-285
6
X
Boylestad Robert L. Análisis Introductorio de Circuitos. Editorial Prentice Hall,
México,1997. Páginas 1-1068
7
X
Valkenburg Van. Análisis de Redes. Editorial Limusa México, 1999. Páginas 1-582
8
X
Hayt William H. Análisis de Circuitos en Ingeniería. Editorial Mc Graw Hill, México,
1992. Páginas 1-630
9
X
Nilsson James W. Circuitos Eléctricos. Editorial Prentice Hall, México,1997. Páginas
1-959
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA
1. DATOS GENERALES
ESCUELA: Superior de ingeniería mecánica y eléctrica
CARRERA:
Ingeniería en comunicaciones eléctricas y electrónica
ÁREA:
BÁSICAS C. INGENIERÍA
ACADEMIA:
SEMESTRE
Cuarto
D. INGENIERÍA
ASIGNATURA: Teoremas de Circuitos Eléctricos
Circuitos Eléctricos
ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO:
Ingeniería Eléctrica, Comunicaciones y Electrónica
2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno empleará Teoremas de Circuitos Eléctricos para la
solución de redes de corriente alterna y corriente directa en el estado permanente.
3. PERFIL DOCENTE:
CONOCIMIENTOS
Matemáticas aplicadas a
la ingeniería.
Física,
Química.
Computación Básica.
EXPERIENCIA
PROFESIONAL
HABILIDADES
ACTITUDES
Experiencia Profesional en Dominio de la asignatura
la Industria, de preferencia Manejo de grupos
en Laboratorio
Comunicación
(transmisión del
Haber impartido clases
conocimiento)
Capacidad de Análisis y
Formación pedagógica
Síntesis
Motivación al alumno
Manejo de materiales
didácticos
Creatividad
ELABORÓ
Ing. Andrés Carmona Blando
Ing. Adrian Pantle Abris
______________________
PRESIDENTES DE ACADEMIA
REVISÓ
M. en C. Alberto Paz Gutiérrez
Ing. Guillermo Santillán Guevara
_________________________
SUBDIRECTORES ACADÉMICOS
Tener vocación por la
docencia.
Honestidad, Tolerancia y
Ética
Ejercicio de la crítica
fundamentada.
Respeto (buena relación
maestro-alumno)
Responsabilidad científica
Espíritu de colaboración
Superación docente y
profesional.
AUTORIZÓ
Ing. Fermín Valencia Figueroa
Dr. Alberto Cornejo Lizarralde
_________________________
DIRECTORES DE LAS UNIDADES
FECHA: 26-Abril de 2004.