Circuitos Eléctricos - Universidad Autónoma de Zacatecas
Circuitos Eléctricos - Universidad Autónoma de Zacatecas
Circuitos Eléctricos - Universidad Autónoma de Zacatecas
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Universidad</strong> Autónoma <strong>de</strong> <strong>Zacatecas</strong><br />
Unidad Académica <strong>de</strong> Ingeniería Eléctrica<br />
Programa <strong>de</strong>l curso <strong>Circuitos</strong> Eléctricos y Laboratorio<br />
Carácter<br />
Semestre<br />
recomendado<br />
Obligatorio 4o.<br />
Sesiones Créditos Antece<strong>de</strong>ntes<br />
Teoría<br />
30<br />
Lab<br />
12<br />
Teoría<br />
7<br />
Lab<br />
2<br />
Total<br />
9<br />
Electricidad y<br />
Magnetismo<br />
Carreras: IE, ICE Tipo <strong>de</strong> curso: C. <strong>de</strong> la Ingeniería Fecha: 05 / agosto / 05<br />
Descripción y objetivos <strong>de</strong>l curso<br />
Objetivos:<br />
Conocer el comportamiento <strong>de</strong> los circuitos excitados con corriente directa (cd) y con<br />
corriente alterna (ca) con elementos lineales R, L y C en estado transitorio y en estado<br />
estable.<br />
Temario <strong>de</strong> sesiones <strong>de</strong>l curso teóríco<br />
Tema 1. Introducción. Conceptos básicos<br />
Corriente y diferencia <strong>de</strong> potencial<br />
Potencia y energía eléctrica. Eficiencia<br />
Resistores y aisladores<br />
Tema 2. <strong>Circuitos</strong> <strong>de</strong> cd con elementos resistivos serie / paralelo<br />
Fuentes in<strong>de</strong>pendientes y <strong>de</strong>pendientes <strong>de</strong> voltaje y corriente.<br />
Ley <strong>de</strong> Ohm y Leyes <strong>de</strong> Kirchhoff para corriente y voltaje<br />
Reglas <strong>de</strong>l divisor <strong>de</strong> corriente y divisor <strong>de</strong> tensión<br />
<strong>Circuitos</strong> serie /paralelo<br />
Conexiones estrella / <strong>de</strong>lta. Converisones<br />
Tema 3. Simulación <strong>de</strong> circuitos con PSPICE<br />
3.1 Introducción a PSPICE<br />
1
3.2 Simulación <strong>de</strong> circuitos <strong>de</strong> cd con elementos resistivos serie / paralelo<br />
Tema 4. Capacitancia (1 sesiones)<br />
4.1 Campo eléctrico y capacitancia. Energía almacenada en un capacitor.<br />
4.2 Tipos <strong>de</strong> capacitores<br />
4.3 Capacitores en serie y paralelo<br />
Tema 5. <strong>Circuitos</strong> magnéticos e inductancia<br />
5.1 Campos magnéticos. Flujo, <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> flujo e intensidad <strong>de</strong> campo<br />
5.2 Permeabilidad y reluctancia.<br />
5.3 Leyes <strong>de</strong> Rowland y circuital <strong>de</strong> Ampere.<br />
5.4 Fenómeno <strong>de</strong> histéresis<br />
5.5 <strong>Circuitos</strong> magnéticos<br />
5.6 Leyes <strong>de</strong> Faraday (<strong>de</strong> inducción electromagnética) y <strong>de</strong> Lenz<br />
5.7 Inductancia propia y mutua<br />
5.8 Inductores en serie y paralelo<br />
Tema 6. Mo<strong>de</strong>los y señales. Características <strong>de</strong> señales<br />
6.1 Señales <strong>de</strong> pulso y escalón unitarios<br />
6.2 Señales exponenciales y senoidales<br />
6.3 Características <strong>de</strong> señales. Continuidad y periodicidad<br />
6.4 Propieda<strong>de</strong>s promedio<br />
Tema 7. Respuesta natural y a la función escalón <strong>de</strong> circuitos RL, RC, y RLC<br />
7.1 Respuesta natural <strong>de</strong> circuitos RL y RC<br />
7.2 Respuesta a la función escalón <strong>de</strong> circuitos RL y RC<br />
7.3 Respuestas natural <strong>de</strong> circuitos RLC paralelo<br />
7.4 Respuestas natural y a la función escalón <strong>de</strong> circuitos RLC serie<br />
7.5 Simulación con PSPICE<br />
Tema 8. Estado estable senoidal<br />
8.1 La fuente senoidal. Valores instantáneo, máximo, promedio y eficaz <strong>de</strong> una fuente<br />
senoidal.<br />
8.2 Respuesta a la señal senoidal.<br />
8.3 Fasores y diagramas fasoriales<br />
8.4 Elementos <strong>de</strong> circuitos en el dominio <strong>de</strong> fasores (impedancias)<br />
8.5 Relación <strong>de</strong> fasores e impedancias<br />
Tema 9. Análisis <strong>de</strong> circuitos en el estado estable <strong>de</strong> ca senoidal con elementos R, L, C<br />
9.1 <strong>Circuitos</strong> serie / paralelo<br />
2
9.2 Análisis <strong>de</strong> circuitos por el método <strong>de</strong> mallas<br />
9.3 Análisis <strong>de</strong> circuitos por el método <strong>de</strong> nodos<br />
9.4 Análisis <strong>de</strong> circuitos por Teoremas <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s<br />
a) Teorema <strong>de</strong> superposición<br />
b) Teoremas <strong>de</strong> Thévenin y <strong>de</strong> Norton<br />
c) Teorema <strong>de</strong> máxima transferencia <strong>de</strong> potencia<br />
d) Teoremas <strong>de</strong> substitución, reciprocidad y Millman<br />
9.5 Simulación con PSPICE<br />
Tema 10. Potencia <strong>de</strong> circuitos <strong>de</strong> CA<br />
10.1 Potencia instantánea y aparente<br />
10.2 Potencia reactiva<br />
10.3 Potencia compleja y factor <strong>de</strong> potencia<br />
Tema 11. Sistemas polifásicos <strong>de</strong> CA<br />
11.1 Generación <strong>de</strong> potencia monofásica y trifásica<br />
11.2 Conexiones trifásicas <strong>de</strong>lta / estrella<br />
11.3 Sistemas trifásicos <strong>de</strong>sbalanceados<br />
11.4 Simulación con PSPICE<br />
Tema 12. Series <strong>de</strong> Fourier. Circutos con excitación no senoidal<br />
Análisis <strong>de</strong> series <strong>de</strong> Fourier<br />
Coeficientes <strong>de</strong> Fourier<br />
Efectos <strong>de</strong> simetría <strong>de</strong> coeficientes <strong>de</strong> Fourier<br />
Forma trigonométrica <strong>de</strong> las series <strong>de</strong> Fourier<br />
Valor eficaz <strong>de</strong> una función periódica<br />
Forma exponencial <strong>de</strong> las series <strong>de</strong> Fourier<br />
Espectro <strong>de</strong> frecuencias en amplitud y fase.<br />
Simulación con PSPICE<br />
Tema 13. Respuesta a la frecuencia<br />
13.1 Resonancia en paralelo<br />
13.2 Factores <strong>de</strong> calidad y ancho <strong>de</strong> banda<br />
13.3 Resonancia en serie<br />
13.4 Simulación con PSPICE<br />
3
Metodología <strong>de</strong> enseñanza y activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> aprendizaje<br />
1. En el aula solo se contempla en forma sintetizada lo más importante <strong>de</strong> cada tema. El<br />
estudio <strong>de</strong>tallado <strong>de</strong> cada tema se <strong>de</strong>ja como trabajo para el alumno.<br />
2. Se tendrán algunas sesiones <strong>de</strong> simulación <strong>de</strong> circuitos (Pspice)<br />
3. Los exámenes parciales evaluarán temas en particular. El exámen final incluirá todos los<br />
temas vistos en el curso. Todos los estudiantes <strong>de</strong>l curso <strong>de</strong>berán presentar el examen<br />
final.<br />
Evaluación<br />
1. Exámenes parciales 25%<br />
2. Exámen final 35%<br />
3. Exámenes rápidos / participación 5%<br />
4. Tareas 10%<br />
5. Practicas <strong>de</strong> Laboratorio 25%<br />
Herramientas <strong>de</strong> cómputo <strong>de</strong> apoyo<br />
1. MathCad ver. 7.0 ó mayor<br />
2. Orcad PSPICE ver 9.1<br />
Bibliografía<br />
Textos;<br />
1. Nombre <strong>de</strong>l texto: Análisis <strong>de</strong> <strong>Circuitos</strong> en Ingeniería<br />
Autor(es): H. Hayt y E. Kemmerly<br />
Editorial/fecha/lugar: Ed. McGraw-hill<br />
2. Nombre <strong>de</strong>l texto: Análisis introductorio <strong>de</strong> <strong>Circuitos</strong><br />
Autor(es): R. L. Boylestad<br />
Editorial/fecha/lugar: Ed. Trillas<br />
Referencias:<br />
3. Nombre <strong>de</strong>l texto: Basic Circuit Analysis<br />
Autor(es): Cunningham / Stuller<br />
Editorial/fecha/lugar: Houghton Mifflin<br />
4. Nombre <strong>de</strong>l texto: Electric Circuits<br />
Autor(es): James W. Nilsson<br />
Editorial/fecha/lugar: Adisson Wesley. 4 th edition<br />
4
5. Nombre <strong>de</strong>l texto: <strong>Circuitos</strong> eléctricos<br />
Autor(es): J. A. Edminister<br />
Editorial/fecha/lugar: Ed. Schaum McGraw-hill<br />
6. Nombre <strong>de</strong>l texto: Re<strong>de</strong>s Eléctricas<br />
Autor(es): H. H. Skilling<br />
Editorial/fecha/lugar: Ed. Limusa<br />
7. Nombre <strong>de</strong>l texto: <strong>Circuitos</strong> en Ingeniería Eléctrica<br />
Autor(es): H. H. Skilling<br />
Editorial/fecha/lugar: Ed. CECSA<br />
5