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UANL - FIME Circuitos eléctricos I

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IT-7-ACM-04-R03

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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

PROGRAMA ANALÍTICO FIME

Nombre de la unidad de aprendizaje: Circuitos eléctricos I Frecuencia semanal: 3 hrs. Horas presenciales: 42 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 38 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( X ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( X ) Formación básica profesional ( ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 4 incluyendo el laboratorio Fecha de elaboración: 12 / Marzo / 2012 Fecha de la última actualización: 20 / Julio / 2012 Responsables del diseño: M.C. Sara Judit Olivares González

M.C. Noé Hortiales Pacheco Presentación: Esta unidad de aprendizaje permite que el estudiante aplique para la solución de problemas la forma en que se comportan los elementos eléctricos activos, pasivos, lineales y bilaterales que son alimentados con corriente directa y excitación transitoria para la transformación de energía eléctrica en otros tipos de energía.

Esta unidad de aprendizaje se divide en 4 fases, la primera trata de la teoría atómica que explica el funcionamiento de los circuitos eléctricos, las unidades de medida y la aplicación a los procesos eléctricos, la segunda trata del análisis de los circuitos aplicando las leyes fundamentales de la ingeniería eléctrica, la tercera trata de los diferentes métodos de solución de problemas de circuitos eléctricos y la cuarta de los diferentes métodos de simplificación de redes eléctricas.


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Propósito: Esta unidad de aprendizaje tiene como finalidad contribuir a la formación de ingenieros con valores como el trabajo en equipo,

responsabilidad y ética profesional, de la misma manera contribuya a que el estudiante desarrolle habilidades en el manejo de aparatos de medición para pruebas de circuitos y redes eléctricas. Así mismo que adquiera los conocimientos para analizar redes eléctricas usando ecuaciones, principios y teoremas relacionados con el funcionamiento de los circuitos eléctricos para que por medio de la aplicación de sus óptimas características se hagan más eficientes las redes para la generación, transportación y uso de la energía eléctrica.

Competencias del perfil de egreso:

a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje: Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales:

Competencias instrumentales:

• Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico.

• Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad.

• Elabora propuestas académicas y profesionales inter, multi y transdisciplinarias de acuerdo a las mejores prácticas mundiales para fomentar y consolidar el trabajo colaborativo.

• Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos.

Competencias personales y de interacción social

• Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible.


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Competencias integradoras

• Asume el liderazgo comprometido con las necesidades sociales y profesionales para promover el cambio social pertinente.

• Logra la adaptabilidad que requieren los ambientes sociales y profesionales de incertidumbre de nuestra época para crear mejores condiciones de vida.

b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje:

Aplicar los procesos eléctricos en la solución teórica practica en redes eléctricas sencillas, utilizando métodos matemáticos y aparatos de medición para analizar la transportación, uso, eficiencia de líneas de transmisión eléctrica así como el trabajo adecuado de los equipos eléctricos y electrónicos a nivel domestico e industrial.


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Representación gráfica

Competencias de la Unidad

de Aprendizaje

Instrumentales

Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar

ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico

Aplicar los procesos eléctricos utilizando

métodos matemáticos

Aplicar los métodos de simplificación de redes eléctricas por medio del análisis realizado a las mismas, argumentando y fundamentando las

conclusiones de acuerdo a las leyes fundamentales que rigen el comportamiento de los circuitos

eléctricos

Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la

información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con

técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad

Aplicar los procesos eléctricos en la solución teórica practica en redes eléctricas sencillas,

utilizando aparatos de medición para analizar la transportación,

uso, eficiencia de líneas de transmisión eléctrica

Aplicar conceptos de la teoría atómica a la comprensión del funcionamiento de los circuitos eléctricos, unidades de medición de parámetros eléctricos y sus definiciones, con la finalidad de comprender los procesos eléctricos para la transportación de energía en forma eficiente,

mediante la interpretación de diagramas y esquemas de redes eléctricas

Elabora propuestas académicas y profesionales inter, multi y

transdisciplinarias de acuerdo a las mejores prácticas mundiales para fomentar y consolidar el trabajo

colaborativo

Aplicar los procesos eléctricos en la solución teórica practica en redes

eléctricas sencillas desarrollando el trabajo adecuado de los equipos eléctricos y electrónicos a nivel

domestico e industrial

Aplicar los métodos de simplificación de redes eléctricas para la solución de

problemas relacionados con los circuitos equivalentes de dos terminales libres y

de cuatro terminales libres

Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación

de conocimientos

Aplicar los procesos eléctricos en la solución teórica practica en redes

eléctricas sencillas, utilizando métodos matemáticos y aparatos de medición

para realizar análisis

Aplicar conceptos de la teoría atómica a la comprensión del

funcionamiento de los circuitos eléctricos, unidades de medición

de parámetros eléctricos y sus definiciones

Personales y de

Interacción

Social

Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza,

integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible

Integradoras

Asume el liderazgo comprometido con las necesidades sociales y

profesionales para promover el cambio social pertinente

Aplicar los procesos eléctricos en la solución teórica practica en redes eléctricas sencillas,

para analizar la transportación, uso, eficiencia de líneas de transmisión a nivel domestico e

industrial

Aplicar conceptos de la teoría atómica con la finalidad de comprender los procesos eléctricos para la

transportación de energía en forma eficiente, mediante la interpretación de diagramas y esquemas de redes

eléctricas

Logra la adaptabilidad que requieren los ambientes sociales y profesionales

de incertidumbre de nuestra época para crear mejores condiciones de vida

Aplicar los procesos eléctricos en la solución teórica practica en redes eléctricas sencillas para analizar la transportación, uso, eficiencia de

líneas de transmisión eléctrica

Aplicar las diversas leyes eléctricas mediante sus características para que se solucionen problemas de redes eléctricas


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Unidad temática 1: Fundamentos de la electricidad. Competencias particulares: Aplicar conceptos de la teoría atómica a la comprensión del funcionamiento de los circuitos eléctricos, unidades de medición de parámetros eléctricos y sus definiciones, con la finalidad de comprender los procesos eléctricos para la transportación de energía en forma eficiente, mediante la interpretación de diagramas y esquemas de redes eléctricas.

Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje

Criterios de desempeño

Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Aplicar los componentes de un circuito eléctrico para formar diagramas que en combinación con los conceptos de la teoría atómica nos dan soluciones teóricas y prácticas de algunos problemas de circuitos eléctricos y electrónicos.

Síntesis de los fundamentos de electricidad enfocados a la transportación de energía eléctrica.

Síntesis de los fundamentos de electricidad enfocados a la transportación de energía eléctrica: � Presentación � Contenido � Análisis de la

información � Aplicación � Resultados � Conclusión

Describir y comparar las diferentes formas de transmisión de energía. Realizando una síntesis de los 4 sistemas de transportación de energía estableciendo diferencias entre cada uno de ellos, características físicas y eléctricas de las partículas atómicas que participan en el proceso eléctrico y la importancia del comportamiento eléctrico de varios materiales a través de una síntesis.

Formas de transmisión de energía. Teoría atómica. Partículas atómicas Estabilidad atómica Bandas de energía El proceso eléctrico. La electricidad como el medio más eficiente de transformación de energía.

Pizarrón, proyector, libros y revistas técnicas dentro del aula.


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Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje



Identificar los tipos de transductores eléctricos que existen, analizando el funcionamiento de cada uno de ellos, por medio de sus características físicas para aplicar su actuación en circuitos que realizaran un trabajo.

Síntesis de transductores eléctricos activos y pasivos.

Síntesis de transductores eléctricos activos y pasivos: � Presentación � Contenido � Análisis de la

información � Aplicación � Resultados � Conclusión

Mencionar 10 transductores indicando que energía reciben y entregan, definirá y diferenciará los tipos de transductores en general, definición del periodo transitorio del estado estable, así como el funcionamiento energético de los transductores que intervienen en el proceso eléctrico e incluir las curvas características V-I de varios semiconductores indicados por el maestro, definición de campo eléctrico y campo magnético; establecer similitudes y diferencias entre ellos en una síntesis.

Transductores Transductores eléctricos Clasificación de transductores eléctricos activos. Clasificación de los transductores eléctricos pasivos. Comportamiento energético de los transductores pasivos lineales. Energía y potencia eléctrica.



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Unidad temática 2: Introducción a los circuitos eléctricos. Competencias particulares: Aplicar las diversas leyes eléctricas mediante sus características para que se solucionen problemas de redes eléctricas.

Elementos de Competencia

Evidencias de aprendizaje



Aplicar el conjunto de leyes mediante la solución práctica de circuitos eléctricos para resolver problemas reales de redes eléctricas.

Problemas resueltos de circuitos equivalentes serie, paralelo y mixtos.

Problemas resueltos de circuitos equivalentes serie, paralelo y mixtos: � Orden y limpieza � Conceptos � Estrategias / � procedimiento � Diagramas/

dibujos � Conclusión

Resolver ejercicios de resistencias equivalentes serie, paralelo y mixtos planteados por el maestro y comprobar con multisim.

Circuito equivalente en serie, divisor de voltajes Circuito en conexión paralelo. Circuito equivalente en paralelo; divisor de corrientes Fuentes dependientes Definición. Circuitos con corrientes dependientes.



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Unidad temática 3: Métodos de Solución de Circuitos Competencias particulares: Aplicar del método adecuado para resolver circuitos serie, paralelo y mixtos, redes con una o más fuentes de energía alimentadora, fundamentando y argumentando los resultados del análisis para resolver los diferentes tipos de problemas planteados.





Aplicar los Métodos de solución de redes eléctricas que contengan una fuente de energía alimentadora ó más usando ecuaciones predeterminadas de corriente, voltaje y potencia para solucionar redes eléctricas.

Síntesis de los métodos de solución de redes eléctricas en corriente continúa.

Síntesis de los métodos de solución de redes eléctricas en corriente continúa: � Presentación � Análisis de

información: � Aplicación � Contenido � Resultados � Conclusión

Solucionar redes serie, paralelo y mixtas aplicando las leyes fundamentales de la ingeniería eléctrica realizando una síntesis en la que además se identifiquen los tipos de malla y nodos, deducir las ecuaciones de cada procedimiento.

Aplicación directa de las leyes fundamentales de la electricidad. Circuitos conectados en serie, alimentados con una fuente, divisor de voltajes Circuitos conectados en paralelo, alimentados con una fuente, divisor de corrientes Circuitos en serie paralelo alimentados con una fuente, divisor de corrientes Circuitos en serie paralelo alimentados con una fuente. Solución de redes por el método de las corrientes de malla. Procedimiento de las mallas reales. Procedimiento de las mallas fantasma. Procedimiento de las supermallas. Circuitos que contienen fuentes de voltaje y corriente Método de voltajes de nodo. Procedimiento de los nodos reales. Procedimiento de los nodos fantasma. Procedimiento de los supernodos. Circuitos que contienen fuentes de corriente y voltaje.

Pizarrón, libro de texto, instructivo, software de graficación y simulador, Solución de ejercicios, software.


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Unidad temática 4: Métodos de Simplificación de Circuitos Competencias particulares: Aplicar los métodos de simplificación de redes eléctricas por medio del análisis realizado a las mismas, argumentando y fundamentando las conclusiones de acuerdo a las leyes fundamentales que rigen el comportamiento de los circuitos eléctricos para la solución de problemas relacionados con los circuitos equivalentes de dos terminales libres y de cuatro terminales libres.



Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Aplicar métodos de solución de redes y con un par de terminales libres y 2 pares de terminales libres mediante el uso de los teoremas adecuados para la resolución de problemas incluyendo el método de parámetros.

Problemas resueltos de simplificación de redes eléctricas con una o mas fuentes.

Problemas resueltos de simplificación de redes eléctricas con una o mas fuentes:

� Orden y limpieza � Conceptos � Estrategias/ � procedimientos � Diagramas /

dibujos � Conclusión

Resolver circuitos planteados por el maestro y comprobar por medio del multisim.

Solución de redes por el método de superposición de efectos. Reducción de circuitos usando las transformaciones estrella-delta y delta-estrella Simplificación circuitos lineales, bilaterales con elementos activos y pasivos y con un par de terminales libres. Circuito equivalente Thevenin. Circuito equivalente Norton. Teorema de reciprocidad. Simplificación de circuitos lineales y bilaterales con elementos pasivos y con dos pares de terminales libres, usando los parámetros r,g,h Circuito equivalente T Circuito equivalente π Circuito equivalente H.

Pizarrón, libro de texto, instructivo, software de graficación y simulador, Solución de ejercicios, software.


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Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa) Evidencia Ponderación Síntesis de los fundamentos de electricidad enfocados a la transportación de energía eléctrica 5% Síntesis de transductores eléctricos activos y pasivos. 5% Problemas resueltos de circuitos equivalentes serie, paralelo y mixtos 10% Examen primer parcial 25% Síntesis de los métodos de solución de redes eléctricas en corriente continúa. 10% Problemas resueltos de simplificación de redes eléctricas con una o mas fuentes 10% Examen ordinario 25% Producto integrador de aprendizaje: Producto integrador 10 %

Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante entregará su portafolio de evidencias para su evaluación, el cual contendrá un Proyecto: Elaborar físicamente un circuito, máquina o equipo eléctrico donde se utilicen los principios básicos para su funcionamiento.

Fuentes de apoyo y consulta:

� Libro: Análisis Básico de Circuitos Eléctricos Autor: Johnson/ Hilburt/ Scott

Editorial: Prentice Hall

� Libro: Análisis introductorio de circuitos traducción de la segunda edición en inglés de Introductory CircuitAnalysis Autor: Boylestad, Robert L. Miguel Ángel Martínez Editorial: Trillas. Distrito Federal .México 1998. 1152 páginas


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� Libro: Análisis Básico de Circuitos traducción de la quinta edición en inglés de (Basic Electric CircuitAnalysis ) Autor: Johnson, David E Hilburn, John L y Johnny R por Guillermo López Portillo

Editorial: Prentice Hall Hispanoamericana, S.A. Naucalpan. México 1996, 752 páginas

� Libro: Análisis de Circuitos en Ingeniería Traducido de la quinta edición en inglés de (EngineeringCircuitAnalysis) Autor: Hayt William H. Jr. Y Kemmerly, Jack E.

Editorial: Mc Graw Hill de México S.A. DE C.V. Distrito Federal. México 2001, 706 páginas

� Libro: Análisis Básico de circuitos en Ingeniería Quinta edición Autor: Irvin David J.

Editorial: Prentice Hall, México 1997, 952 páginas

� Libro: Análisis de circuitos en Ingeniería Traducido de la cuarta edición en ingles de (EngineeringCircuitAnalysis) Autor: Hayt William H. Jr Y Kemmerly, Jack E. traducido por Carlos Manuel Sánchez Trujillo

Editorial: Mc Graw Hill de México S.A. DE C.V. Distrito Federal. México 1988, 676 páginas

� Libro: Circuitos Eléctricos Traducido de Shchaum´sOutline of ElectricalCircuit Tercera edición Autor: Joseph A. Edminister

Editorial: McGraw Hill

� Libro: Análisis introductorio de circuitos Autor: Boylestad, Robert L

Editorial: Trillas � Libro: Análisis de Circuitos en Ingeniería

Autor: Hayt William H. Jr. Y Kemmerly, Jack E Editorial: Mc. Graw Hill

� Libro: Circuitos Eléctricos

Autor: Joseph A. Edminister Editorial: Mc. Graw Hill


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� Libro: LinearsCircuits Autor: R. E. Scott Editorial: Allison Wesley

o Tema: Circuitos Eléctricos de C.D. Liga: www.iestiemposmodernos.com/depart/dtec/Recursos/cirelecc.pdf

Fecha última revisión: 1 de Junio del 2012

� Revista: Contacto CENACE Año: 2011

# de revista: 1 Mes: Noviembre

Nombre del artículo: El genio que ilumino el planeta. Autor: Ing. Joaquín González.

Perfil del docente: Licenciatura, Maestría y/o Doctorado afín en el área de ingeniería eléctrica.


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Ficha bibliográfica del profesor: M.C. Sara Judit Olivares González. Ingeniero en Electrónica y Comunicaciones.

Catedrático de la F.I.M.E. M.C. Noé Hortiales Pacheco. Ingeniero Mecánico Electricista Catedrático de la F.I.M.E.

JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO

COORDINACIÓN DE LA DIVISIÓN SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA DE ELÉCTRICA

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