Área a la que pertenece: Horas teóricas: Horas prácticas: Créditos: Clave:
Área de Formación Integral Profesional 3 3 9 F0120
Asignaturas antecedentes y subsecuentes
PRESENTACIÓN El estudio de los circuitos eléctricos es el fundamento base para entender el funcionamiento de los componentes electrónicos los cuales a su vez integran las computadoras actuales. El análisis de los circuitos eléctricos, es la herramienta para caracterizar la operación de los nuevos dispositivos electrónicos basado en el estudio físico matemático de los diferentes parámetros que se generan mediante la interconexión de estos. Por otra parte, el estudio de los circuitos eléctricos en el dominio de la frecuencia, es indispensable en el diseño de equipos para la transmisión de datos, teoría de control , maquinas eléctricas , sistemas digitales y otros
OBJETIVO GENERAL Introducir al estudiante en el estudio diseño y aplicación de los circuitos eléctricos qu incluyan fuentes de voltaje, resistencias , capacitancias e inductancias basados en las leyes de conservación de la energía, la carga eléctrica así como en las leyes de Kirchhoff y Ohm. Que el estudiante sea capaz de analizar y medir variables propias de circuitos eléctricos en su respuesta natural y forzada
CONTENIDO
Unidad No. 1 Objetivo
DEFINICIONES, LEYES EXPERIMENTALES Y EJERCICIOS SIMPLES Que el alumno comprenda y aplique los principios básicos y leyes
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Licenciatura en Física
experimentales de los circuitos eléctricos de CD así como de las magnitudes y unidades de las cantidades físicas que se utilizarán
particular Hrs estimadas
Temas 1.1. Sistemas de unidades 1.2. Carga, corriente, voltaje y potencia 1.3. Tipos de circuitos y elementos simples 1.4. Ley de Ohm 1.5. Leyes de Kirchhoff 1.6. Divisor de voltaje y de corriente 1.7. Prácticas 1.8. Arreglos de fuentes de voltaje y corriente. 1.9. Simulación de circuitos mediante software
Resultados del aprendizaje Abstracción de un Circuito eléctrico (CE) . Introducir los conceptos básicos de CE y su relación con la computación de manera integral , para motivar al alumno a pensar en los conceptos básicos en el contexto de aplicaciones reales. Resolución de problemas de CE. Capacidad para aplicar las leyes fundamentales de la física en el análisis de CE. Conocer los software de simulación de CE.
Unidad No. 2 Objetivo particular
ANÁLISIS DE CIRCUITOS DE CORRIENTE DIRECTA El estudiante aprenderá métodos para la solución de circuitos de corriente directa para simplificar el análisis de circuitos complejos encontrando las intensidades de la corriente así como su sentido de circulación en cada una de aquellas ramas y su caída de tensión en cada uno de los componentes
Hrs estimadas Temas 2.1 Análisis de circuitos por el método de las tensiones en los nodos 2.2 Análisis de circuitos por el método de las corrientes de mallas 2.3 Linealidad y Superposición 2.4 Teoremas de Thevenin y Norton 2.5 Simulación de circuitos mediante software
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Resultados del aprendizaje Abstraer las técnicas de análisis de circuitos. Desarrollo del pensamiento Crítico en las técnicas de análisis de CE. Desarrollo de la capacidad o heurística para seleccionar y aplicar la técnica de análisis optima a un CE. Resolución de problemas. Simulación de CE por software. Desarrollo del pensamiento práctico para la implementación de las técnicas de análisis.
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Unidad No. 3 Objetivo particular
INDUCTANCIA Y CAPACITANCIA Describir el fenómeno de la inducción magnética y algunas consecuencias prácticas así como describir el efecto conocido como autoinducción. Describir el fenómeno de almacenamiento de la energía y las consecuencias prácticas en estos dispositivos
Hrs estimadas Temas 3.1 Definición de inductancia 3.2 Relaciones matemáticas del inductor 3.3 Definición del capacitor 3.4 Relaciones matemáticas del capacitor 3.5 Arreglos RL y RC sin fuentes 3.6 Aplicación de la función de excitación escalón unitario 3.7 Arreglos RLC 3.8 Prácticas
Resultados del aprendizaje Abstraer los elementos Capacitor e Inductor. Desarrollo de la capacidad de relacionar el efecto inductivo y capacitivo con las expresiones matemáticas que las relacionan con tensiones y corrientes. Desarrollo del pensamiento práctico en comprobar la teoría de los CE mediante desarrollo de estos en los laboratorios. Desarrollar la capacidad de aplicar técnicas de análisis en la simplificación y resolución de problemas. Simulación de CE que contengan capacitores e inductancias con software de simulación. Desarrollo del pensamiento Crítico en la interpretación de resultados en las prácticas de laboratorio. Resolución de Problemas
Unidad No. 4 Objetivo particular
FUNCIÓN DE EXCITACIÓN SENOIDAD Y FASORES Describir la respuesta de un circuito RC, RL y RLC a una excitación senoidal, observando la linealidad con la que responden estos elementos.
Hrs estimadas Temas 4.1 Características de las ondas senoidales. 4.2 4.2.- Tensiones e intensidades senoidales y ángulo de fase. 4.3 4.3.-Función de excitación compleja.
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Resultados del aprendizaje Abstraer voltajes senoidales y ángulo de fase. Abstraer el modelo de fasor. Desarrollo del pensamiento crítico. Resolución de problemas.
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4.4 4.5 4.6 4.7
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4.4.- Concepto de Fasor 4.5.- Relaciones Fasoriales para R, L, C. 4.6.- Impedancia. 4.7.-Simulación mediante
Unidad No. 5 Objetivo particular Hrs estimadas
RESPUESTAS EN FRECUENCIA Describir el comportamiento de un circuito, cuando la frecuencia de la señal aplicada cambia
Temas 5.1 Resonancia en serie y en paralelo 5.2 Factor de calidad en circuitos resonantes serie y paralelo 5.3 Diagrama de Bode 5.4 Prácticas
Resultados del aprendizaje Desarrollar la capacidad de abstraer la resonancia y el factor de calidad en los sistemas eléctricos. Desarrollar el conocimiento y la habilidad para elaborar los diagramas de Bode
Sugerencias didácticas En la unidad 1 se sugiere que el profesor: Indique a los estudiantes las habilidades que la materia fortalecerá su perfil de egreso. Realice un diagnostico para determinar el grado de habilidades que posee el estudiante y que son necesarias para el curso,.que le permita determinar las formas de aprendizaje de los estudiantes y que serán tomadas para rediseñar las estrategias de aprendizaje. Base el proceso educativo en: Aprender a aprender, aprender a hacer y aprender a ser. En la unidad 2 se sugiere que el profesor: Recomiende lectura de literatura relacionada con las técnicas de análisis de CE y la simulación de CE mediante software. Realización de prácticas de laboratorio. Realización de problemas. Trabajo en equipo. Elaboración de mapas conceptuales. En la unidad 3 se sugiere que el profesor:
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Recomiende lectura de literatura relacionada con el capacitor y el inductor y sus relaciones matemáticas con las variables físicas de voltaje y corriente. Realización de prácticas de laboratorio y simulación por software. Realización de problemas. Trabajo en equipo. Elaboración de mapas conceptuales. En la unidad 4 se sugiere que el profesor Recomiende la lectura de literatura relacionada con las tensiones y fasores así como las variables físicas relacionadas con estos. Realización de prácticas de laboratorio y simulación por software. Realización de problemas. Trabajo en equipo. Elaboración de mapas conceptuales. En la unidad 5 se sugiere que el profesor Recomiende lectura de literatura relacionada con la resonancia, las variables físicas relacionadas con estos, factor de calidad y Gráficos de Bode. Realización de prácticas de laboratorio y simulación por software. Realización de problemas. Trabajo en equipo..Elaboración de mapas conceptuales .
Estrategias de evaluación del aprendizaje Se sugiere se tomen en cuenta los siguientes puntos para evaluar el logro del objetivo de esta asignatura. El profesor podrá designar un porcentaje a cada uno de estos. -
Tareas Examen escrito Exposiciones orales Trabajo en equipo participación en clases elaboración de mapas conceptuales reportes de lectura (resúmenes) exposición del alumnos (debates ) trabajo grupal examen parcial
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Bibliografía Básica. 1 Análisis de Circuitos en Ingeniería Hayt – Kemmerly Prentice – may 2 Circuitos Eléctricos Joseph A. Edminstor Mc Graw - Hill
Complementaria. 1 Física Tomo II Raymond A Serwey Mc Graw – Hill 2 Circuit Analysis Theory and PracticeWilhem C: Miller – Allan H. Robbin