circuitos eléctricos
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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:
Circuitos Eléctricos
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:
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Circuitos Eléctricos
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.
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Circuitos Eléctricos
Unidad Objetivo
Específico
Contenido Temático/Actividades
de aprendizaje
Bibliografía
Básica Complementaria
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.
1. Alexander – Sadiku,
Fundamentos de
circuitos eléctricos. 3ª
Edición. McGraw-Hill
Interamericana.
2. David E. Johnson, et. al., Análisis básico de
circuitos eléctricos, Ed. Prentice Hall.
3. Hayt – Kemmerly – Durbin, Análisis de circuitos en ingeniería. McGraw-Hill, 2007.
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
1. Alexander – Sadiku,
Fundamentos de
circuitos eléctricos. 3ª
Edición. McGraw-Hill
Interamericana.
2. David E. Johnson, et. al., Análisis básico de circuitos eléctricos, Ed. Prentice Hall.
3. Hayt – Kemmerly – Durbin, Análisis de circuitos en ingeniería. McGraw-Hill, 2007.
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Circuitos Eléctricos
Unidad Objetivo
Específico
Contenido Temático/Actividades
de aprendizaje
Bibliografía
Básica Complementaria
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
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 E. Johnson, et. al., Análisis básico de
circuitos eléctricos, Ed. Prentice Hall.
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Circuitos Eléctricos
Unidad Objetivo
Específico
Contenido Temático/Actividades
de aprendizaje
Bibliografía
Básica Complementaria
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.
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 E. Johnson, et. al., Análisis básico de
circuitos eléctricos, Ed. Prentice Hall.
6. Circuitos de segundo orden.
6.1 Introducción a los circuitos de segundo orden.
6.2 Determinación de los
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Fundamentos de
circuitos eléctricos. 3ª
Edición. McGraw-Hill
3. David E. Johnson, et. al., Análisis básico de circuitos eléctricos, Ed. Prentice Hall.
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Unidad Objetivo
Específico
Contenido Temático/Actividades
de aprendizaje
Bibliografía
Básica Complementaria
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.
2. Hayt – Kemmerly – Durbin, Análisis de circuitos en ingeniería. McGraw-Hill, 2007.
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.
1. Alexander – Sadiku,
Fundamentos de
circuitos eléctricos. 3ª
Edición. McGraw-Hill
Interamericana.
2. David E. Johnson, et. al., Análisis básico de circuitos eléctricos, Ed. Prentice Hall.
3. Hayt – Kemmerly – Durbin, Análisis de circuitos en ingeniería. McGraw-Hill, 2007.
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Unidad Objetivo
Específico
Contenido Temático/Actividades
de aprendizaje
Bibliografía
Básica Complementaria
7.2 Práctica de laboratorio: Respuesta de circuitos de a.c. 7.3 Investigación de temas complementarios.
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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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