Programa Académico
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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones - E³T “Perfecta combinación entre energía e intelecto” ASIGNATURA: CÓDIGO: CRÉDITOS NIVEL GRUPO HORAS TEÓRICAS: HORAS PRÁCTICAS PROFESOR Mediciones Eléctricas 21621 4 8 J1 3 Ma 12 m - 2 p.m. L.P. 204 Ju 12m – 1 p.m. L.P. 204 3 M1 1 m - 2 p.m. L.P. 204 Vi 12m – 2 p.m. L.P. 206 Gabriel Ordóñez Plata PRESENTACIÓN DEL CURSO Pregunta central: ¿Cómo se miden las magnitudes y componentes de los sistemas eléctricos? Conceptos fundamentales: Metrología, medición, error e incertidumbre, medición analógica de tensión, corriente y componentes eléctricas, medidores digitales, medición de potencia, factor de potencia y energía. Aplicaciones: Las bases de la metrología y el conocer los principios de funcionamiento de los medidores de magnitudes eléctricas permitirá establecer las características a tener en cuenta cuando se selecciona un equipo de medida en un sistema eléctrico OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA General: Mediante una metodología que busca la formación integral del futuro ingeniero, se presentaran los diferentes tópicos relacionados con las medidas eléctricas tanto analógicas como digitales que den al estudiante capacidades tanto para entender el funcionamiento de los instrumentos de medida como para interpretar adecuadamente las magnitudes estimadas de tensión y corriente, así como otras magnitudes derivadas a partir de estas dos. Pedagógicos: Construir actitudes positivas hacia este campo del saber Construir habilidades sociales y cognitivas mediante técnicas de Aprendizaje Colaborativo Construir competencias para la ingeniería Desarrollo de valores científicos y éticos Conceptuales: Conocer las unidades de medidas eléctricas fundamentales y sus derivadas Conocer los tipos de error que se pueden cometer cuando se realizan mediciones y que técnicas pueden ser utilizadas para minimizar estos errores. Conocer algunos de los patrones de medidas eléctricas Estar capacitado para describir las características de un sistema de medición Entender la construcción, funcionamiento y utilización de equipos analógicos de medidas eléctricas Entender el funcionamiento y utilización de equipos digitales de medidas eléctricas METODOLOGÍA La metodología se fundamenta en el paradigma de educación constructivista y se desarrolla mediante elementos de Aprendizaje Cooperativo, orientado, principalmente, a la construcción del conocimiento. Se trabaja con grupos pequeños (3 estudiantes). En cada grupo los estudiantes son responsables de su aprendizaje y el de sus compañeros (interdependencia positiva); el trabajo en grupo permite cuestionar, razonar y realimentar en lo que se denomina interacción promotora. Adicionalmente, la interacción en grupo permite desarrollar habilidades para la toma de decisiones, liderazgo y manejo de conflictos. Finalmente, la evaluación del trabajo en el curso se realiza de manera individual y colectiva (en algunos casos), involucrando la actividad realizada dentro del grupo y el dominio del tema de estudio. La • • • • • actividad corriente de la clase se desarrollará de la siguiente forma: Actividad de realimentación Presentación de informes sobre el tema a tratar en la clase Discusión del tema de la clase Discusión de ejemplos correspondientes al tema Actividad en grupo UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones - E³T “Perfecta combinación entre energía e intelecto” Entre las posibles actividades en grupo se consideran las siguientes: Presentar informes sobre los temas a tratar en cada clase, relatorías, realizar deducciones, responder o elaborar preguntas, resolver problemas y analizar textos. La actividad de grupo no se realizará en todas las clases, en tal caso las demás actividades de la clase se extenderán hasta cubrir el tiempo destinado para la actividad de grupo. Como actividad de adicional se realizarán prácticas, demostraciones y visitas técnicas a algunos laboratorios de metrología existentes en la ciudad. Cada uno de los grupos deberá presentar un informe de las prácticas y demostraciones realizadas así como de las visitas técnicas. Contenido El contenido del curso se encuentra organizado en temas y subtemas descritos en la tabla que sigue. Conceptos generales de metrología eléctrica Subtema ¿Qué es metrología? Modelos básicos de instrumentación y medida Errores y fuentes de error en metrología Modos de operación de los instrumentos de medida Sistema internacional de unidades Unidades eléctricas y magnéticas Patrones eléctricos Valores a medir en un sistema eléctrico Medidas analógicas y digitales Vocabulario internacional de términos utilizados en metrología Medición, error e incertidumbre SUBTEMA Características estáticas y dinámicas de la instrumentación Precisión y exactitud Tipos de error El concepto de incertidumbre Evaluación de la incertidumbre Normalizaciones en medición Medición analógica de la tensión y la corriente SUBTEMA Medición analógica de la tensión (vóltmetro) Medición analógica de la corriente (ampermetro) Medición de resistencias (ohmetro) El multímetro Sensores de corriente Transformador de corriente Transformador de tensión Primera evaluación Medición de componentes SUBTEMA Medición de resistencias (puestas a tierra) Puentes de impedancias Puentes de transformadores Medidores digitales SUBTEMA Características básicas de los medidores digitales Vóltmetro digital Analizadores de redes UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones - E³T “Perfecta combinación entre energía e intelecto” El osciloscopio SUBTEMA Osciloscopio analógico Osciloscopio digital Segunda evaluación Medición de potencia, factor de potencia y ángulo de fase SUBTEMA Definiciones básicas de potencia en regímenes no senosoidales Medidas de potencia en sistemas monofásicos Medidas de potencia en sistemas trifásicos Medidas de factor de potencia y ángulo de fase Medición de energía SUBTEMA Contador de inducción para medición de potencias activas y reactivas Contador estático Contadores de energía digitales (Telemedida) Tercera evaluación EVALUACIÓN Tres (3) Exámenes c/u con igual valor Trabajo final Actividad de clase Actividad de laboratorio (Visita técnicas) 60% 20% 10% 10% La calificación individual de cada una de los tres primeros exámenes se obtendrá teniendo en cuenta dos evaluaciones: • La evaluación escrita e individual en los horarios que se establezcan • La sustentación por grupo del tema de la evaluación. Esta puede ser en grupo o alguno de los estudiantes (elegido al azar) representa al grupo. La nota individual se obtendrá así: Nota individual = 0,8*(Nota evaluación escrita) + 0,2*(promedio de notas evaluaciones escritas) Una vez obtenida la nota individual, la nota de la evaluación se obtendrá de la siguiente manera: Nota de la evaluación = 0,8*(Nota individual) + 0,2*(sustentación de la evaluación) A la nota de la evaluación se le sumará una décima (0,1) si los estudiantes del grupo tienen una nota de la evaluación escrita superior o igual a tres (3,0). La nota de la tercera evaluación no estará ajustada a los anteriores cálculos, será completamente individual. Las actividades del laboratorio están compuestas de talleres, prácticas de laboratorio y visitas técnicas BIBLIOGRAFÍA Mediciones y pruebas eléctricas y electrónicas, W. Bolton. ALFAOMEGA, 1996 Transparencias con el contenido de los temas que se tratan en el curso Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición , Albert D. Helfrick & William D. Cooper. Prentice Hall, 1991 Sistemas de medición. Principios y aplicaciones. Segunda Edición, John P. Bentley, Compañía Editorial Continental, 2000 IEEE Master Test Guide for Electrical Measurements in Power Circuits, IEEE Std 120-1989 Guía para mediciones electrónicas y prácticas de laboratorio, Stanley Wolf & Richard F. M. Smith. Prentice Hall, 1992 Metrología (segunda edición), Carlos González G. & José R. Zeleney V. McGRAW-HILL, 1998 Power System Quality Assessment, J. Arrillaga, N. R. Watson y S. Chen. John Wiley & Sons, 2000
