Circuitos Eléctricos

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Vicerrectoría de Docencia Dirección General de Educación Superior Facultad de Ciencias de la Electrónica

Circuitos Eléctricos

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PLAN DE ESTUDIOS (PE): Licenciatura en Electrónica

AREA: Sistemas

ASIGNATURA: Circuitos Eléctricos

CÓDIGO: LIM 0–15

CRÉDITOS: 5

FECHA: 9 de diciembre de 2011.



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1. DATOS GENERALES

Nivel Educativo: Licenciatura

Nombre del Plan de Estudios:

Licenciatura en Electrónica

Modalidad Académica:

Mixta.

Nombre de la Asignatura:


Ubicación:

Básico

Correlación:

Asignaturas Precedentes: Matemáticas Universitarias II

Asignaturas Consecuentes: Circuitos Eléctricos en el dominio de la Frecuencia

Conocimientos, habilidades, actitudes y valores previos:

Conocimientos:

Conocimientos básicos en el área de Ciencias Exactas (Matemáticas y Física).

Habilidades:

Auto-aprendizaje.

Capacidad de análisis.

Capacidad de síntesis.

Plantear y resolver problemas. Actitudes:

Disposición para trabajo en equipo.

Participación activa.

Interés por el conocimiento y la investigación.

Apertura al cambio y al diálogo.

Compromiso. Colaboración.



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2. CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTE

Concepto Horas por periodo Total de

horas por periodo

Número de créditos Teoría Práctica

Horas teoría y práctica

48 32 80

Total 48 32 80 5

3. REVISIONES Y ACTUALIZACIONES

Autores:

Héctor Santiago Ramírez. Abdón García Vázquez. Liliana Cortéz. Miguel Ángel Hernández Meléndez. Enrique Eugenio Pérez Mayesffer Azcárraga. Francisco López Huerta. Alejandro Pérez Gracia. Gerardo Mino Aguilar. Febe Barbosa Xochicale.

Fecha de diseño: 12 de enero de 2010

Fecha de la última actualización: 9 de diciembre de 2011 Fecha de aprobación por parte de la

academia de área 20 de julio de 2010

Fecha de aprobación por parte de CDESCUA

9 de diciembre de 2011

Fecha de revisión del Secretario Académico

9 de diciembre de 2011

Revisores:

Gustavo Rubín Linares Ricardo Álvarez Héctor Santiago Ramírez. Abdón García Vázquez. Liliana Cortéz. Miguel Ángel Hernández Meléndez. Enrique Eugenio Pérez Mayesffer Azcárraga. Francisco López Huerta. Alejandro Pérez Gracia. Gerardo Mino Aguilar. Febe Barbosa Xochicale. Víctor Rodolfo Gonzalez Díaz.

Sinopsis de la revisión y/o actualización:

El programa fue creado en enero de 2010 y la asignatura se imparte a partir del periodo de otoño de 2010, por lo que se encuentra en una fase de creación, bajo una revisión



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constante. Las últimas actualizaciones consisten en: -Un cambio en la unidad IV-Amplificadores operacionales, reduciendo la cantidad de temas, puesto que éstos se retoman en una materia posterior, pero se hace énfasis en que los temas relacionados con el Amplificador Operacional están orientados hacia el análisis de circuitos con tales dispositivos, considerándolos con características ideales. -Anexar sugerencias de actividades para cada una de las unidades temáticas. -Cambios sugeridos por

4. PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR (A) PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA:

Disciplina profesional: Licenciado o Ingeniero en Electrónica

Nivel académico: Maestría en Ciencias (o superior) con especialidad en Electrónica

Experiencia docente: Mínima de 3 años

Experiencia profesional: Mínima de 3 años

5. OBJETIVOS:

5.1 General: El estudiante conocerá y aplicará los fundamentos teóricos y metodológicos para el

análisis de circuitos eléctricos en el dominio del tiempo. Comprenderá y aplicará las técnicas de

análisis de circuitos eléctricos, fomentando su capacidad de abstracción mediante el uso de

modelos matemáticos que predicen el comportamiento de un circuito real, propiciando su

capacidad de síntesis de soluciones tecnológicas en las distintas áreas de la electrónica.

5.2 Específicos:

5.2.1 Conocer los elementos básicos de un circuito eléctrico, así como las ecuaciones y las

leyes físicas que gobiernan su comportamiento.

5.2.2 Aplicar los métodos de análisis de circuitos para solucionar sistemáticamente

problemas de circuitos resistivos con fuentes de excitación de corriente directa.

5.2.3 Conocer los teoremas de circuitos y aplicarlos para simplificar el análisis de los

mismos.

5.2.4 Conocer el funcionamiento básico de un Amplificador Operacional e identificar sus

configuraciones básicas, analizándolas usando su modelo ideal.



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5.2.5 Describir el comportamiento dinámico de circuitos de primer orden con ecuaciones

diferenciales y comprender cómo afectan las condiciones iniciales, las entradas y los

parámetros del circuito a su respuesta transitoria.

5.2.6 Comprender el comportamiento dinámico y las propiedades transitorias de los circuitos

de segundo orden.

5.2.7 Conocer el comportamiento de los circuitos eléctricos cuando son excitados con

fuentes sinusoidales.

6. REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LA ASIGNATURA:



7. CONTENIDO

Unidad Objetivo

Específico

Contenido Temático/Actividades

de aprendizaje

Bibliografía

Básica Complementaria

1. Leyes y conceptos básicos.

Conocer los elementos básicos de un circuito eléctrico, así como las ecuaciones y las leyes físicas que gobiernan su comportamiento.

1.1 Carga y corriente. 1.2 Tensión. 1.3 Potencia y energía. 1.4 Elementos de circuito:

lineales y no lineales. 1.5 Circuitos, nodos, ramas,

lazos y mallas. 1.6 Ley de Ohm. 1.7 Leyes de Kirchhoff. 1.8 Interconexión de

elementos de circuitos. 1.8.1 Asociación en serie

y paralelo. 1.8.2 Divisores de

corriente y de tensión.

1.8.3 Transformaciones Delta-Estrella.

Actividades sugeridas: 1.1 Práctica de laboratorio: medición de tensiones y corrientes de rama en un

1. Alexander – Sadiku,

Fundamentos de

circuitos eléctricos. 3ª

Edición. McGraw-Hill

Interamericana.

2. Hayt – Kemmerly – Durbin, Análisis de circuitos en ingeniería. McGraw-Hill, 2007.

3. David Irwin, Análisis básico de circuitos en ingeniería. Prentice-Hall Hispanoamericana.



Unidad Objetivo

Específico


de aprendizaje

Bibliografía


circuito resistivo. 2. Métodos de

análisis. Aplicar los métodos de análisis de circuitos para solucionar sistemáticamente problemas de circuitos resistivos con fuentes de excitación de corriente directa.

2.1 Análisis nodal. 2.2 Análisis nodal con

fuentes de tensión. 2.3 Análisis nodal por

inspección. 2.4 Análisis de mallas. 2.5 Análisis nodal con

fuentes de corriente. 2.6 Análisis de mallas por

inspección. Actividades sugeridas: 2.1 Simulación y análisis de circuitos con Spice.


Fundamentos de



Interamericana.

2. David E. Johnson, et. al., Análisis básico de

circuitos eléctricos, Ed. Prentice Hall.


3. Teoremas de Circuitos.

Conocer los teoremas de circuitos y aplicarlos para simplificar el análisis de los mismos.

3.1 Propiedad de linealidad. 3.2 Teorema de

Superposición. 3.3 Teorema de

Transformación de fuentes.

3.4 Teorema de Thevenin. 3.5 Teorema de Norton. 3.6 Teorema de máxima

transferencia de potencia.

Actividades sugeridas: 3.1 Simulación de circuitos


Fundamentos de



Interamericana.

2. David E. Johnson, et. al., Análisis básico de circuitos eléctricos, Ed. Prentice Hall.




Unidad Objetivo

Específico


de aprendizaje

Bibliografía


con Spice.

4. Análisis básico de Circuitos con Amplificadores Operacionales.

Conocer el funcionamiento básico de un Amplificador Operacional e identificar sus configuraciones básicas, analizándolas usando su modelo ideal.

4.1 Amplificador Operacional ideal como elemento de circuito.

4.2 Amplificadores Operacionales reales.

4.3 Análisis de las configuraciones básicas de circuitos con amplificadores operacionales utilizando el modelo ideal.

4.3.1 Amplificador inversor.

4.3.2 Amplificador no inversor.

4.3.3 Amplificador sumador.

4.3.4 Amplificador diferencia.

Actividades sugeridas 4.1 Simulación de circuitos

con Amplificadores Operacionales.

4.2 Práctica de laboratorio: Circuitos con Amplificadores


Fundamentos de



Interamericana.






Unidad Objetivo

Específico


de aprendizaje

Bibliografía


Operacionales. 5. Circuitos de

primer orden. Comprender el comportamiento dinámico y las propiedades transitorias de los circuitos de primer orden. Describir el comportamiento dinámico de un circuito con ecuaciones diferenciales y comprender cómo afectan las condiciones iniciales, las entradas y los parámetros del circuito a su respuesta transitoria.

5.1 Relación corriente-voltaje para capacitores e inductores en el dominio del tiempo.

5.2 Asociación serie y paralelo de capacitores e inductores.

5.3 Respuesta natural de circuitos de primer orden: RC y RL.

5.4 Respuesta forzada de circuitos de primer orden: RC y RL.

5.5 Respuesta al escalón. 5.6 Circuitos de primer

orden con amplificadores operacionales.

Actividades sugeridas: 5.1 Práctica de laboratorio:

Análisis transitorio de circuitos de primer orden.


Fundamentos de



Interamericana.




6. Circuitos de segundo orden.

6.1 Introducción a los circuitos de segundo orden.

6.2 Determinación de los


Fundamentos de






Unidad Objetivo

Específico


de aprendizaje

Bibliografía


valores inicial y final. 6.3 Respuesta natural de

circuitos de segundo orden.

6.4 Respuesta al escalón de circuitos de segundo orden.

6.5 Circuitos generales de segundo orden.

6.6 Circuitos de segundo orden con amplificadores operacionales.

Actividades sugeridas: 6.1 Simulación de Circuitos

de segundo orden.

Interamericana.


7. Fuentes sinusoidales y fasores.

Conocer el comportamiento de los circuitos eléctricos cuando son excitados con fuentes sinusoidales.

7.1 Propiedades de los sinusoides. 7.2 Fasores. 7.3 Impedancia y admitancia. 7.4 Análisis sinusoidal en estado estable empleando fasores. Actividades sugeridas: 7.1 Simulación de circuitos de a.c. en Spice.


Fundamentos de



Interamericana.





Unidad Objetivo

Específico


de aprendizaje

Bibliografía


7.2 Práctica de laboratorio: Respuesta de circuitos de a.c. 7.3 Investigación de temas complementarios.



8. CONTRIBUCIÓN DEL PROGRAMA DE ASIGNATURA AL PERFIL DE EGRESO

Unidad

Perfil de egreso (anotar en las siguientes tres columnas a qué elemento(s)

del perfil de egreso contribuye esta asignatura)

Conocimientos Habilidades Actitudes y valores

1. Leyes y conceptos básicos. Conceptos elementales sobre circuitos eléctricos: elementos básicos, variables físicas, interconexión de elementos y leyes físicas.

Comunicación asertiva.

Comprensión de textos.

Pensamiento formal.

Plantear y resolver problemas.

Apropiarse de diferentes métodos y técnicas para plantear, estructurar y modelar procesos o sistemas, para simularlos o emularlos.

Desarrollar y aplicar técnicas, métodos y procesos pertinentes para el análisis de problemas y síntesis de soluciones, mediante tecnologías de distintas áreas de la electrónica.

Mantener un alto sentido de responsabilidad por la función y las actividades que le sean asignadas.

Iniciativa, constancia y perseverancia ante las tareas asignadas.

Disposición para colaborar en equipos de trabajo.

Compromiso social, tolerancia, solidaridad y respeto en la convivencia cotidiana.

Empatía y apertura al diálogo.

2. Métodos de análisis. Análisis sistematizado de circuitos simples y complejos mediante técnicas especializadas.

3. Teoremas de Circuitos. Aplicación de los teoremas de circuitos para coadyuvar en el análisis y síntesis de sistemas electrónicos.

4. Análisis básico de Circuitos con Amplificadores Operacionales.

Conocimientos relacionados con el Amplificador Operacional: funcionamiento, topologías y análisis de circuitos con Amplificadores Operacionales.

5. Circuitos de primer orden. Respuestas transitorias y de estado permanente de circuitos de primer orden RC y RL.

6. Circuitos de segundo orden.

Respuestas transitorias y de estado permanente de circuitos de segundo orden.

7. Fuentes sinusoidales y fasores.

Respuesta en estado permanente de circuitos con elementos reactivos bajo excitación de fuentes sinusoidales.



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9. Describa cómo el eje o los ejes transversales contribuyen al desarrollo de la asignatura

Eje (s) transversales Contribución con la asignatura

Formación Humana y Social Cultiva una actitud participativa y tolerante, que mejora las aptitudes del estudiante para trabajos en equipo.

Desarrollo de Habilidades en el uso de las Tecnologías de la Información y la Comunicación

Impacta en la capacidad del estudiante para el manejo de equipo de instrumentación electrónica y el uso de software de simulación de circuitos.

Desarrollo de Habilidades del Pensamiento Complejo

Desarrolla en el estudiante la capacidad de análisis y síntesis de información para la solución de problemas específicos.

Lengua Extranjera Estimula en el estudiante la capacidad de recopilar datos e información especializada escrito en otros idiomas.

Innovación y Talento Universitario Fomenta en el estudiante la actitud de ser tenas en las metas que se forja.

Educación para la Investigación Fomenta en el estudiante la capacidad de ser metódico y ordenado en sus trabajos y tareas.

10. ORIENTACIÓN DIDÁCTICO-PEDAGÓGICA.

Estrategias y Técnicas de aprendizaje-enseñanza Recursos didácticos Estrategias de aprendizaje:

Lecturas

Reflexiones

Investigaciones Estrategias de enseñanza:

Aprendizaje colaborativo.

Aprendizaje basado en problemas.

Solución de Problemas. Ambientes de aprendizaje:

Aula,

Laboratorio,

Centro de cómputo (si es posible). Actividades y experiencias de aprendizaje:

Taller de solución de ejercicios.

Visita a laboratorios avanzados. Técnicas

Exposición.

Prácticas en Laboratorios.

Técnicas Grupales.

Estudio de casos.

Lluvia de ideas.

Institución programada.

Cañón de Video.

Proyector de acetatos.

Plumón y pizarrón.

Computadora.

Programas de Cómputo.

Biblioteca. Software: Simuladores de circuitos.



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11. CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Criterios Porcentaje

Exámenes 60

Participación en clase, exposiciones y tareas 10

Trabajos de investigación y/o de intervención 10

Prácticas de laboratorio 20

Total 100

12. REQUISITOS DE ACREDITACIÓN (Reglamento de procedimientos de requisitos para la admisión, permanencia y egreso del los alumnos de la BUAP)

Estar inscrito oficialmente como alumno de la Facultad de Ciencias de la Electrónica en la BUAP Asistir como mínimo al 80% de las sesiones La calificación mínima para considerar un curso acreditado será de 6 Las calificaciones en ordinario y en extraordinario están sujetas a la tabla del punto 10. “Criterios de evaluación”, y además de haber realizado y entregado los reportes de todas las prácticas de laboratorio del curso Cumplir con las actividades académicas y cargas de estudio asignadas que señale el PE



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