Electricidad y magnetismo word (1)

TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES

HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS

1. Nombre de la asignatura

Electricidad y Magnetismo

2. Competencias Formular proyectos de energías renovables mediante diagnósticos energéticos y estudios especializados de los recursos naturales del entorno, para contribuir al Desarrollo sustentable y al uso racional y eficiente de la energía.

3. Cuatrimestre 14. Horas Prácticas 425. Horas Teóricas 186. Horas Totales 607. Horas Totales por

Semana Cuatrimestre4

8. Objetivo de la Asignatura

El alumno utilizará los principios de electricidad y magnetismo para interpretar el comportamiento de los elementos básicos de un circuito eléctrico y realizar las mediciones eléctricas correspondientes mediante el uso de la instrumentación adecuada y empleando las medidas de seguridad indicadas.

Unidades TemáticasHoras

Prácticas Teóricas TotalesI. Fundamentos de electricidad y

magnetismo8 7 15

II. Circuitos Eléctricos 17 8 25III. Mediciones Eléctricas 17 3 20

Totales 42 18 60

ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE TSU EN ENERGÍAS RENOVABLES

REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA

APROBÓ: C. G. U. T. FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009

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ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

UNIDADES TEMÁTICAS

1. Unidad Temática

I. Fundamentos de electricidad y magnetismo

2. Horas Prácticas 83. Horas Teóricas 74. Horas Totales 15

5. Objetivo

El alumno interpretará los conceptos básicos de electricidad y magnetismo en el uso de la energía eléctrica a través de la descripción de leyes fundamentales y comprobaciones prácticas, para, determinar el paso la variación de fuerza eléctrica y su paso en un conductor.

Temas Saber Saber hacer Ser

1. Materia y carga eléctrica

Enunciar los conceptos de materia, carga eléctrica, conservación de la carga, aislantes, semiconductores y superconductores.

Explicar los efectos entre las cargas eléctricas mediante la aplicación de la ley de Coulomb

Determinar la variación de la fuerza eléctrica en un sistema de cargas en función de sus distancias

Capacidad de auto aprendizajePuntualidadOrdenado y limpiezaRazonamiento deductivoMetódico




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2. Campo Eléctrico

Explicar el concepto de campo eléctrico en un cuerpo con carga.

Diferenciar los conceptos de potencial eléctrico y diferencia de potencial.

Definir el concepto de corriente eléctrica.

Comprobar el fenómeno de potencial y diferencia de potencial mediante la medición de estos parámetros en un elemento o circuito eléctrico utilizando multímetro.

Comprobar el fenómeno del campo eléctrico mediante la medición de la corriente eléctrica a través de un conductor empleando un amperímetro de gancho.

Capacidad de auto aprendizajePuntualidadTrabajo en equipoCreativoOrdenado y limpiezaAutocríticoRazonamiento deductivoMetódico

3. Campo Magnético y electromagnetismo

Enunciar los conceptos de magnetismo, fuerza magnética, densidad de flujo, permeabilidad e inducción electromagnética.

Explicar el fenómeno de inducción electromagnética mediante la aplicación de las leyes de Ampere, Faraday y Lenz.

Determinar el paso de la corriente eléctrica en un conductor mediante la medición del magnetismo generado empleando un galvanómetro.

Comprobar el fenómeno de inducción electromagnética aplicando la ley de Faraday en un circuito magnético.

Capacidad de autoaprendizajePuntualidadTrabajo en equipoCreativoOrdenado y limpiezaAutocríticoRazonamiento deductivoMetódico




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Proceso de evaluaciónResultado de aprendizaje

Secuencia de aprendizaje

Instrumentos y tipos de reactivos

Elaborar un reporte de ejercicios que incluya:

1. Solución a problemas de aplicación de las leyes de Coulomb, Ampere, Faraday y Lenz.2. Lista de mediciones de potencia, diferencia de potencial y corriente eléctrica.

1. Comprender los conceptos de:Materia, carga, campo eléctrico, campo magnético y electromagnetismo.2. Comprender la diferencia entre potencial eléctrico y diferencia de potencial.3. Analiza y resolver problemas de aplicación de leyes.4. Comprender el procedimiento para realizar la medición parámetros a través de instrumentos como multímetro y amperímetro de gancho.

Ejercicios prácticosLista de cotejo




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Proceso enseñanza aprendizaje

Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosTarea de investigaciónEquipos ColaborativoPrácticas demostrativas

Material ImpresoInternetEquipo didáctico de fenómenos eléctricos y magnéticosEquipo de mediciónVideos

Espacio Formativo

Aula Laboratorio / Taller Empresa

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CIRCUITOS ELÉCTRICOS

UNIDADES TEMÁTICAS

1. Unidad Temática

II. Circuitos Eléctricos

2. Horas Prácticas

17

3. Horas Teóricas

8

4. Horas Totales

25

5. Objetivo

El alumno resolverá circuitos eléctricos aplicando las leyes y teoremas básicos de análisis de circuitos eléctricos, para determinar los valores de voltaje, corriente y potencia en CA y CD.




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1. Circuitos Resistivos

Definir los conceptos de conductividad y resistividad, voltaje, corriente y potencia.

Explicar la ley de Ohm.

Explicar las leyes de Kirchhoff en nodos y trayectorias cerradas.

Obtener el valor de una resistencia aplicando el código de colores.

Determinar la resistencia equivalente en circuitos serie y paralelo.

Determinar las variaciones de voltaje en un circuito serie aplicando el divisor de voltaje.

Determinar las variaciones de corriente en un circuito paralelo aplicando el divisor de corriente.

Verificar los valores de resistencia, voltaje y corriente en un circuito resistivo mediante la medición física empleando un multímetro.





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2. Circuitos Inductivos y Capacitivos.

Definir los conceptos de capacitancia, inductancia, impedancia, reactancia inductiva y reactancia capacitiva.Describir el procedimiento para calcular la capacitancia, inductancia, impedancia, reactancia inductiva y reactancia capacitiva.

Calcular la capacitancia equivalente en circuitos serie y paralelo.

Calcular la inductancia equivalente en circuitos serie y paralelo.

Calcular la impedancia equivalente en un circuito RLC aplicando el concepto de reactancia

Comprobar los valores equivalentes de capacitancia e inductancia en circuitos serie y paralelo.


3. Circuitos Elementales de CA y CD

Identificar las diferencias entre las fuentes de alimentación de CA y CD, enunciando sus características correspondientes.

Explicar la aplicación de las leyes de Thevenin y Norton en un circuito eléctrico (R,RL,RC, RLC).

Ilustrar mediante una gráfica las características principales de una señal eléctrica de CA.





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Integrar un reporte que contenga:1. Solución a problemas de aplicación de las Leyes de Ohm y Kirchhoff en circuitos serie y paralelo.2. Ejercicios de cálculo de resistencia, capacitancia e inductancia equivalente en circuitos serie y/o paralelo.3. Relación de mediciones de resistencia, capacitancia, inductancia, voltaje y corriente en circuitos serie y paralelo de CA y CD.

1. Identificar los conceptos: Conductividad, resistividad, voltaje, corriente y potencia.2. Comprender la Ley de Ohm y leyes de Kirchhoff.3. Analizar el funcionamiento de un Divisor de Corriente y Voltaje.4. Identificar los conceptos de capacitancia, inductancia, impedancia y reactancia.5. Comprender los Teoremas de Thevenin y Norton.





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Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosTarea de investigaciónEquipos ColaborativosPrácticas demostrativas

Material ImpresoInternettablillaResistenciasCapacitoresBobinasFuentes de Alimentación CA y CDEquipo de medición

Espacio Formativo


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UNIDADES TEMÁTICAS

1. Unidad Temática

III. Mediciones Eléctricas.

2. Horas Prácticas 173. Horas Teóricas 34. Horas Totales 20

5. Objetivo

El alumno realizará medición de señales eléctricas empleando el equipo adecuado en función de las variables a medir para identificar las características de las diferentes señales.


1. Conceptos básicos

Definir los conceptos precisión, exactitud, error, rango, histéresis.

Identificar las unidades de medida de las variables eléctricas, así como los prefijos y sufijos que se emplean adjuntos a las unidades base.


2. Instrumentos de medición

Describir las partes y características de los instrumentos de medición.

Establecer los ajustes físicos en los instrumentos de medición (multímetro, amperímetro) en función de la variable a medir.





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3. Medición de variables eléctricas

Explicar los conceptos de frecuencia, periodo, amplitud y velocidad angular de una señal eléctrica.

Realizar la medición de voltaje, corriente y resistencia en circuitos serie y paralelo empleando un multímetro.

Interpretar la frecuencia, periodo, amplitud y velocidad angular de una señal eléctrica.

Demostrar los efectos de un capacitor y un inductor usando el osciloscopio.

Identificar las características de las diferentes señales eléctricas (senoidal, triangular, cuadrada, rampa) empleando el osciloscopio y generador de funciones.





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Elaborar un reporte de ejercicios de medición que contenga:

1. Relación de los resultados de medición de variables eléctricas en un circuito eléctrico-electrónico.2. Caracterización gráfica de una señal eléctrica indicando todas sus características.

1. Comprender los conceptos básicos de mediciones eléctricas.

2. Identificar y reconocer cada una de las partes y características de los instrumentos de medición.

3. Analizar las características de una señal eléctrica.

4. Medición física de variables eléctricas





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Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosTarea de investigaciónEquipos ColaborativosPrácticas demostrativas

Material ImpresoInternettablillaResistenciasCapacitoresBobinasFuentes de Alimentación CA y CDEquipo de medición

Espacio Formativo


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CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA

Capacidad Criterios de Desempeño

Establecer las especificaciones y características de los equipos a través de un levantamiento en campo para determinar la carga instalada del sistema

Elabora un inventario que contenga las siguientes especificaciones técnicas de los equipos electro-mecánicos: 1.- Parámetros de operación: Voltaje, Potencia, Factor de potencia, eficiencia y condiciones de operación, entre otros.2.- Características de limpieza, tiempo de uso, localización, ambiente de trabajo.3.- Diagrama esquemático que muestre la configuración del sistema, fuentes de suministro, líneas de distribución y cargas instaladas.

Determinar el consumo energético con base en mediciones y análisis de información histórica para estimar pérdidas de energía

Elabora un reporte técnico que contenga la siguiente información:

1.- Datos históricos, análisis estadístico, gráficas de tendencias y proyección de consumo energético.2.- Pérdidas de energía

Proponer acciones que conlleven a eficientar el consumo energético considerando los estándares de eficiencia, cumpliendo los requerimientos de la organización, de acuerdo a la normatividad y políticas aplicables, así como los catálogos de fabricantes y especificaciones de tecnologías emergentes para asegurar la eficiencia energética.

Elabora propuesta que incluya: Cuadro comparativo resaltando las deficiencias energéticas a corregir o mejorar especificaciones técnicas de equipo, análisis costo, condiciones de configuración y operación.




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FUENTES BIBLIOGRÁFICAS

Autor AñoTítulo del

DocumentoCiudad País Editorial

Villalobos, O. G. y Jiménez, G. A.

2004 Física III. Electricidad y Magnetismo.

México México Instituto Tecnológico Nacional

Tippens, P.E.

2007 Física. Conceptos y aplicaciones.

EE.UU. EE.UU. Mc. Graw Hill

Gettys, E. W. y Keller, F.J.

2004 Electromagnetismo EE.UU. EE.UU. Mc. Graw Hill

White, H. E. 2005 Física Moderna. EE.UU. EE.UU. LimusaHayt, W. H. 2006 Teoría

electromagnética.Georgia EE.UU. Mc. Graw Hill




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