EC2272 - Análisis de circuitos Eléctricos 2
"EC2272 - Análisis de circuitos Eléctricos 2", 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:
Contenido
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:
- En el dominio del tiempo, circuitos eléctricos con condensadores e inductores
- Circuitos eléctricos en régimen sinusoidal permanente.
El estudiante será capaz de elegir el método mas adecuado para el análisis y la resolución de circuitos e identificar las aplicaciones de los conocimientos adquiridos.
Objetivos específicos
Al culminar el curso el estudiante deberá ser capaz de:
1.- Analizar y resolver, en el dominio del tiempo, circuitos eléctricos lineales que incluyen inductores y condensadores, a través de ecuaciones diferenciales.
2.- Representar las señales sinusoidales por medio de fasores.
3.- Definir Inmitancias y representar los circuitos en RSP.
4.- Realizar diagramas fasoriales.
5.- Analizar y resolver, en régimen sinusoidal permanente, circuitos eléctricos lineales y calcular potencia compleja, real, reactiva.
6.- Representar analítica y gráficamente la respuesta en frecuencia de circuitos resonantes.
7.- Representar analítica y gráficamente la respuesta en frecuencia de filtros.
8.- Definir y calcular parámetros de redes de dos puertos.
9.- Definir y calcular parámetros en interconexiones de redes de dos puertos.
10.- Utilizar herramientas computacionales para la solución de circuitos.
Contenido
Tema 1 - Análisis Transitorio de Circuitos RL Y RLC
- Conexión de capacitores, conexión de inductores.
- Condiciones iniciales y finales. Continuidad.
- Formas de onda: escalón unitario, impulso unitario, exponencial, forma de onda sinusoidal.
- Análisis transitorio de circuitos de primer orden y de segundo orden: Respuesta a cero entrada, respuesta a estado cero, respuesta completa, invarianza en tiempo, respuesta al impulso.
Tema 2 . Circuitos y Potencia en Régimen Sinusoidal Permanente (RSP)
- Respuesta de un circuito en RSP. Concepto de fasor. Operación con fasores.
- Inmitancia compleja. Análisis de circuitos en RSP. Introducción a potencia en RSP: potencia instantánea, potencia Compleja, potencia real, potencia reactiva.
- Factor de potencia. Teorema de máxima transferencia de potencia. Corrección del factor de potencia.
- Circuitos trifásicos balanceados y potencia compleja en circuitos trifásicos balanceados. Medición de potencia con el método de 2 vatímetros
Tema 3. Respuesta en Frecuencia de Circuitos Resonantes y Filtros
- Respuesta en frecuencia en circuitos Resonantes en serie y paralelo.
- Clasificación de filtros.
- Escalamiento de Frecuencia . Escalamiento de impedancia.
- Respuesta en frecuencia de filtros Butterworth. Ejemplos de filtros activos.
Tema 4. Redes de dos puertos
- Definición de los parámetros de: admitancia, impedancia, híbridos y de transmisión.
- Modelos circuitales equivalentes.
- Interconexión de redes de dos puertos.
- Determinación de modelos equivalentes por mediciones en los puertos.
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. El profesor modelará la resolución de problema. Durante la actividad, el profesor formula preguntas a los estudiantes para incentivar su participación y reflexión. Usará problemas de entrenamiento con valores reales, problemas con modelos de dispositivos electrónicos y aplicaciones prácticas de conceptos aprendidos. 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, individualmente y en grupo, problemas o proyectos en un marco real, simulará los circuitos usando un programa simulador. Se podrán realizar prácticas sencillas para reforzar los conocimientos.
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
