Diferencia entre revisiones de «EC1251 - Análisis de circuitos Eléctricos 1»

Revisión actual del 16:29 30 abr 2013

"EC1251 - Análisis de circuitos Eléctricos 1", es una materia ofertada por la División de Física y Matemáticas, y el Departamento de Electrónica y Circuitos de la Universidad Simón Bolívar como parte del Pensum de Ingeniería Electrónica. Consta de tres (3) horas de teoría, dos (2) horas de práctica y una (1) hora de laboratorio semanales, y posee un valor de 3 Unidades de Crédito. El programa de la materia, con vigencia desde Septiembre de 2002 es el siguiente:

Programa

Objetivo General

A lo largo del curso el estudiante desarrollará, en forma activa y cooperativa, los fundamentos teóricos y las técnicas y métodos que le permitirán analizar y resolver circuitos eléctricos en corriente continua e identificar sus aplicaciones prácticas

Objetivos específicos

Al culminar el curso el estudiante deberá ser capaz de:

1.- Definir las variables de los circuitos.

2.- Interpretar las características V-I de elementos circuitales lineales y no lineales.

3.- Clasificar los elementos circuitales.

4.- Aplicar la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff a los circuitos.

5.- Identificar el tipo de conexión entre los elementos y aplicar reglas para combinarlos.

6.- Simplificar circuitos.

7.- Analizar y resolver circuitos lineales aplicando técnicas de análisis nodal y de malla.

8.- Analizar y resolver circuitos con amplificadores operacionales.

9.- Analizar y resolver circuitos aplicando los teoremas de superposición, Thevenin, Norton, Máxima transferencia de potencia.

10.- Utilizar herramientas computacionales para la solución de circuitos.

11.- Realizar prácticas sencillas de laboratorio, que incluyan mediciones de voltajes y corrientes con amperímetros y voltímetros, para reforzar los conocimientos teóricos

Contenidos

Tema 1 - Introducción a las Redes Eléctricas

• Conceptos básicos: Campo magnético, campo eléctrico, voltaje, corriente, potencia.
• Clasificación de los elementos circuitales: Concentrados, Distribuidos, pasivos, activos.
• Direcciones y polaridades de referencia
• Caracterización de elementos circuitales: resistencias, fuentes, inductores, capacitores, inductancia mutua, diodos, amplificador operacional
• Definiciones topológicas
• Leyes de Kirchhoff

Tema 2 - Fundamentos de Mediciones Eléctricas DC

• Medición de corriente
• Medición de voltaje
• Medición de resistencia

Tema 3 - Resistores y Fuentes

• El resistor y la Ley de Ohm
• Fuentes de energía: ideales, reales, independientes, dependientes
• Conexión de elementos: de resistores, de fuentes, de fuentes y resistencias
• Divisor de voltaje y corriente
• Reducción de circuitos

Tema 4 - Métodos de Solución de Circuitos

• Método de las corrientes de mallas
• Método de los voltajes de nodos
• Circuitos con amplificadores operacionales
• Teoremas de Redes (Traslación de fuentes, Superposición, Thevenin, Norton, Máxima transferencia de potencia)

Actividades

Para mejorar la habilidad del estudiante en la aplicación de los conocimientos recibidos se proponen las siguientes actividades:

El profesor formulará preguntas para centrar al alumno en los aspectos importantes del contenido, desarrollará en clase problemas de entrenamiento con valores reales, problemas con modelos de dispositivos electrónicos y aplicaciones prácticas de conceptos aprendidos, trabajará el mismo problema por varios métodos diferentes para facilitar la comprensión y comparación de las diversas técnicas. Proporcionará situaciones nuevas para la aplicación y generalización de los nuevos conocimientos. El alumno leerá el libro de texto antes de cada clase, participará en 10 talleres de 2 horas donde, con la facilitación de un experto, resuelva en grupo problemas o proyectos en un marco real, simulará los circuitos usando un programa simulador en cuyo uso será entrenado y realizará cuatro prácticas sencillas de 2 horas cada una para reforzar los conocimientos aprendidos y realizar mediciones de corrientes y voltajes.

Evaluación

Se propone realizar:

• 3 o 4 exámenes, de los cuales el último contenga todos los objetivos de la asignatura y sea el mismo para todos los estudiantes.
• Prácticas de laboratorio evaluadas.
• Tareas evaluadas.
• Un trabajo de aplicación real de los conocimientos adquiridos.

Bibliografía Sugerida

• Dorf, R.; Svoboda, J. "Introduction to Electric Circuits", 4ta Edición Wiley. 1999
• Johnson, D.; Hilburn, J., Johnson, J. Scott. "Basic Electric Circuits Analysis". 5ta Edición. Prentice-Hall. 1995.
• Irwin J. D. "Análisis Básico de Circuitos en Ingeniería". 5ta Edición. Prentice-Hall.1997

Referencias

Versión en .pdf del programa de la materia.