INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL SECRETARIA …TSEE)_ELECTRICIDAD_Y_ELECTR… · para el análisis de...

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

SECRETARIA ACADEMICA DIRECCION DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERIA Y CIENCIAS FISICO MATEMATICAS

ESCUELA: UPIICSA CARRERA: INGENIERIA EN TRANSPORTE ESPECIALIDAD: COORDINACION: ACADEMIAS DE FISICA DEPARTAMENTO: CIENCIAS BASICAS

ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE SEMESTRE:3O CREDITOS: 8 VIGENTE:JULIO DE 1999 TIPO DE ASIGNATURA: TEORICA MODALIDAD: Escolarizada X Abierta .

ASIGNATURA ANTECEDENTE: Electromagnetismo ASIGNATURA COLATERAL: Electricidad y Electrónica Experimental

FUNDAMENTACION DE LA ASIGNATURA

El desarrollo tecnológico cada vez más acelerado de las comunicaciones y el transporte en todas sus modalidades hace imprescindible que el futuro profesional de la Ingeniería en Transporte esté cada vez más preparado en una amplia gama de las ciencias básicas y al mismo tiempo debe tener conocimientos en las áreas científico-tecnológicas de frontera, mismas que son la base alrededor de la cual converge la actividad humana; tal es el caso de las comunicaciones por fibra óptica, a través de satélite ó vía la red de Internet, todas ellas controladas con una computadora ó una red de las mismas. Con esta filosofía se plantea el presente curso: un paquete de conocimientos básicos apoyados en los dos primeros cursos que le anteceden y un conjunto de conocimientos que introducen al alumno en las áreas de actualidad. Con las carencias propias de la actualidad, se desarrolla el curso siguiendo una filosofía de carácter interactivo.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA Al finalizar el curso el alumno: Identificara los conceptos básicos de la electricidad y de la electrónica de estado sólido, describiendo los dispositivos y circuitos de aplicación mas importantes, visualizando su incidencia en las áreas de frontera tecnológica, como los son la adquisición , el procesamiento y la transmisión de datos, así como también el área de circuitos lógicos que forman la base de una central de procesamiento unitario. TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS: H/SEMESTRE: 72 H/SEMANA: 4 H/TEORIA/SEMESTRE: 72 H/PRACTICA/SEMESTRE:

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR:ACADEMIAS DE FISICA REVISADO: ACAD. DE FISICA /JEFATURA DE CARRERA DE INGENIERIA EN TRANSPORTE APROBADO POR: ING. FRANCISCO BOJÓRQUEZ HERNÁNDEZ PRESIDENTE H.C.T.C.E 17 DE JUNIO, 1999.

AUTORIZADO POR: COMISION DE PLANES Y PROGRAMAS DE ESTUDIO DEL I.P.N.



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE . HOJA: 2 DE 14 . No. UNIDAD I NOMBRE: INTRODUCCION

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

al finalizar esta unidad, el alumno: l. Identificará el campo de aplicación global de la electricidad. l Describirá los tipos principales de corriente eléctrica y sus características básicas. l Identificará los diversos tipos de señales de CA y los valores eficaces de una señal senoidal.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

INSTRUMENTACION DIDACTICA

T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 1.1

1.2

1.3

1.4

1.4.1

1.4.2

La electricidad y sus usos. Corriente eléctrica directa y alterna. Características básicas de una corriente directa : intensidad de corriente, voltaje y resistencia. Características básicas de una corriente alterna. Tipos de señal. Valores promedio y valores eficaces

Exposición por el profesor Discusión, análisis y reflexión por los alumnos. Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc. Solución de problemas.

3

3

1C, 2B, 3B, 4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE . HOJA: 3 DE 14 . No. UNIDAD II NOMBRE: CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE DIRECTA


Al finalizar esta unidad, el alumno: l. Planteara las ecuaciones de un circuito de corriente directa y describirá algunos de los métodos de solución. l Identificara el concepto de potencia eléctrica en un circuito. l Describirá las características y funcionamiento de una fuente de voltaje y de una fuente de corriente.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

Análisis de un circuito por el método de mallas y nodos. Teoremas de Thevenin y Norton para el análisis de circuitos. Potencia entregada y potencia disipada en un circuito. Divisor de voltaje. Fuentes de corriente y de voltaje.

Exposición por el profesor Discusión, análisis y reflexión por los alumnos Gis, pizarrón, acetatos, libro, apuntes, etc. Solución de problemas.

6

1C, 2B, 3B, 4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE . HOJA: 4 DE 14 . No. UNIDAD III NOMBRE: CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA


Al finalizar esta unidad, el alumno: l.Describirá las características de un inductor, de un capacitor y de un diodo como partes de un circuito de corriente alterna. l Planteará las ecuaciones de un circuito RC, RL y RLC y bosquejará la solución de estos. l Enumerará y describirá las diversas formas de describir un circuito : numérica, fasorial y analítica. l Describirá los diferentes sistemas de potencia existentes en CA y explicará el concepto de potencia trifásica.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 3.1

3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4

3.3

3.3.1 3.3.2 3.3.3

3.4

3.4.1 3.4.2

Elementos básicos de un circuito de CA: fuentes, resistencias, inductancias, capacitores, etc. Circuitos de CA : Circuito RL Circuito RC Circuito LC Circuito RCL Descripción de un circuito de CA. Descripción numérica. Descripción fasorial. Descripción analítica. Potencia en un circuito de CA. Potencia y factor de potencia El transformador.


1

4

3

2

1C, 2B, 3B, 4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE . HOJA: 5 DE 14 . No. UNIDAD III NOMBRE: CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE ALTERNA


Al finalizar esta unidad, el alumno: l.Describirá las características de un inductor, de un capacitor y de un diodo como partes de un circuito de corriente alterna. l Planteará las ecuaciones de un circuito RC, RL y RLC y bosquejara la solución de estos. l Enumerará y describirá las diversas formas de describir un circuito: numérica, fasorial y analítica. l Describirá los diferentes sistemas de potencia existentes en CA y explicara el concepto de potencia trifásica.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 3.4.3

3.4.4

3.4.5

3.4.6

3.4.7

3.4.8

Potencia y factor de potencia. Sistemas de potencia. Sistemas trifilares monofásicos. Sistemas trifilares en delta. Sistemas trifilares en “ Y” Potencia trifásica.


1C, 2B, 3B, 4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE . HOJA: 6 DE 14 . No. UNIDAD IV NOMBRE: ESTUDIO DE ALGUNOS DISPOSITIVOS ELECTROMECANICOS


Al finalizar esta unidad, el alumno: l Describirá los componentes básicos y el funcionamiento de un motor l Describirá los componentes básicos y el funcionamiento de un instrumento de medición analógico de CD y CA l Describirá el funcionamiento de un galvanómetro de suspención y de un instrumento de medición móvil

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 4.1

4.1.1

4.1.2

4.2

4.2.1

4.2.2

El motor Componentes y principio de funcionamiento Tipos de motores Medidores analógicos de CD y CA Galvanómetro de suspensión Medidor de bobina móvil e imán permanente


4

4

1C, 2B, 3B, 4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE. HOJA: 7 DE 14 . No. UNIDAD V NOMBRE: FISICA Y DISPOSITIVOS DE ESTADO SOLIDO


Al finalizar esta unidad, el alumno: l Describirá las características básicas de un componente semiconductor simple l Describirá el funcionamiento de una unión PN y sus aplicaciones principales l Describirá el funcionamiento de un diodo y analizará sus curvas de respuesta l Describirá las características básicas de un diodo ZENER y sus aplicaciones básicas l Describirá el funcionamiento de un transistor y analizará sus curvas de respuesta

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 5.1

5.1.1

5.1.2

5.2

5.2.1

5.2.2

5.2.3

Semiconductores Elementos de física de semiconductores: niveles de energía y conductividad La unión PN El diodo Polarización y ruptura Curvas características y resistencia interna El diodo ZENER


2

4

1C, 2B, 3B, 4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE. HOJA: 8 DE 14 . No. UNIDAD V NOMBRE: FISICA Y DISPOSITIVOS DE ESTADO SOLIDO


Al finalizar esta unidad, el alumno:

l Describirá las características básicas de un componente semiconductor simple l Describirá el funcionamiento de una unión PN y sus aplicaciones principales l Describirá el funcionamiento de un diodo y analizará sus curvas de respuesta l Describirá las características básicas de un diodo ZENER y sus aplicaciones básicas l Describirá el funcionamiento de un transistor y analizará sus curvas de respuesta

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 5.2.4

5.2.5

5.3

5.4

5.4.1

5.4.2

5.4.3

5.4.4

5.4.5

El diodo como rectificador El fotodiodo La unión PNP El transistor Características y polarización Curvas de respuesta Límites de operación Potencia máxima El transistor bipolar


1

4

1C, 2B, 3B, 4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE . HOJA: 9 DE 14 . No. UNIDAD VI NOMBRE: APLICACIONES Y TECNOLOGIA DEL TRANSISTOR


Al finalizar esta unidad, el alumno: l Describirá las principales aplicaciones de un transistor l Describirá las características de un circuito amplificador, conmutador y excitador de transistores l Describirá las características básicas de los transistores de avanzada: FET y MOSFET l Describirá el funcionamiento de un fototransistor y sus principales aplicaciones

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 6.1

6.2

6.3

6.4

6.5

6.6

6.6.1

6.6.2

6.7

Circuitos amplificadores Circuito conmutador Circuito excitador para LEDs Técnicas empíricas de diseño Dispositivos de control con transistores: turistas y triacs Transistores de avanzada: transistores para efecto de campo El dispositivo semiconductor FET El dispositivo semiconductor MOSFEF Fototransistores


8

1C, 2B, 3B, 4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE . HOJA: 10 DE 14 . No. UNIDAD VII NOMBRE: INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE ADQUISICION DE DATOS

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al finalizar esta unidad, el alumno:

l Describirá el funcionamiento general de un transductor l Enumerará algunos de los transductores utilizados en la actualidad: desplazamiento, presión radiación, etc. l Describirá el papel que juega el transductor en la adquisición de datos l Describirá el funcionamiento general de una interfase y enumerará los tipos existentes l Describirá el funcionamiento general de un MODEM

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 7.1

7.2

7.2.1

7.2.2

7.2.3

7.2.4

Señales analógicas Transductores Características y usos Transductores por desplazamiento, presión, velocidad, y radiación El transductor como componente de entrada a instrumentos de medición Procesamiento de señales


1

4

1C, 2B, 3B, 4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE . HOJA: 11 DE 14 . No. UNIDAD VII NOMBRE: INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE ADQUISICION DE DATOS


Al finalizar esta unidad, el alumno: l Describirá el funcionamiento general de un transductor l Enumerará algunos de los transductores utilizados en la actualidad: desplazamiento, presión reducción, etc. l Describirá el papel que juega el transductor en la adquisición de datos l Describirá el funcionamiento general de una interfase y enumerará la tupa existentes l Describirá el funcionamiento general de un MODEM

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 7.3

7.3.1

7.3.2

7.4

7.4.1 7.4.2

7.4.3 7.4.4

7.5

Procesamiento y transmisión de datos Transmisión de señales analógicas Conversión de una señal analógica a digital Transmisión de datos digitales (MODEMs) Lenguajes de transmisión Interfase decimal de codificación binaria Interfase CAMAC Interfase asíncrona Transmisión de datos a distancia (MODEMS)


3

3

1

1C, 2B, 3B, 4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE . HOJA: 12 DE 14 . No. UNIDAD VIII NOMBRE: INTRODUCCION A LOS CIRCUITOS LOGICOS


Al finalizar esta unidad, el alumno: l Describirá el funcionamiento general de un circuito lógico y el de una compuerta ta de apertura y de clausura. l Describirá el funcionamiento de circuitos con operaciones lógicas básicas 2 variables: AND, OR, XOR, NOT, NAND y NOR l Explicará el funcionamiento de un circuito secuencial y discutirá su campo de aplicación l Describirá el funcionamiento de un circuito con operaciones lógicas de 3 y 4 variables: AND, NAND, OR y NOR l Describirá algunos sistemas de control digital: semáforo, LED, reloj, alarma, etc. y el de una central de procesamiento unitario. .

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 8.1

8.2

8.2.1

8.2.2

8.3

8.3.1

Análisis de circuitos lógicos y circuitos básicos Compuertas lógicas Compuertas de abertura Compuertas de clausura Circuitos con operaciones lógicas básicas Operaciones AND, OR, XOR, NOT, NAND, y NOR para 2 variables


2

4

3

1C, 2B, 3B, 4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE . HOJA: 13 DE 14 . No. UNIDAD VIII NOMBRE: INTRODUCCION A LOS CIRCUITOS LOGICOS


Al finalizar esta unidad, el alumno: l Describirá el funcionamiento general de un circuito lógico y el de una compuerta ta de apertura y de clausura. l Describirá el funcionamiento de circuitos con operaciones lógicas básicas 2 variables: AND, OR, XOR, NOT, NAND y NOR l Explicará el funcionamiento de un circuito secuencial y discutirá su campo de aplicación l Describirá el funcionamiento de un circuito con operaciones lógicas de 3 y 4 variables: AND, NAND, OR y NOR l Describirá algunos sistemas de control digital: semáforo, LED, reloj, alarma, etc. y el de una central de procesamiento unitario. .

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 8.4

8.4.1

8.4.2

8.4.3

8.5

Circuitos combinatorios y secuenciales Circuitos con operaciones lógicas AND, NAND, OR y NOR para 3 y 4 variables Codificadores, decodificadores y convertidores de código Sistemas de control digital y su aplicación semáforo, LED, reloj digital y alarmas Estructura general de una central de procesamiento unitario (CPU).


2

1C,2B,3B,4B



ASIGNATURA: ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA CLAVE: TSEE . HOJA: 14 DE 14 . PERIODO UNIDADES

TEMATICAS `PROCEDIMIENTOS DE EVALUACION

1er periodo departa-mental

2o

periodo departa-mental

3er

periodo departa-mental

I, II, III

IV, V, VI

VII, VIII

Participacion en clase y actividades extraclase 20% Evaluacion escrita 80% 100% Participacion en clase y actividades extraclase 20% Evaluacion escrita 80% 100% Participacion en clase y actividades extraclase 20% Evaluacion escrita 80% 100% La calificación final se obtiene al promediar las 3 calificaciones de los 3 periodos

CLAVE

B C B I B L I O G R A F I A

1 2 3 4

X X X

X

TITULO AUTOR(ES) EDITADO POR AÑO PAGS Fisica Vol. II R. Resnick, D. Halliday y S. Krane CECSA 1994 1-691 Fisica Fundamental y Aplicaciones R.M. Eisberg MCGraw hill 1984 1-1607 Guia para mediciones Electronicas S. Wolf y R .F.M. Smith Prentice-Hall 1992 1-584 Instrumentacion Electronica y tecnicas de Medicion W.D. Cooper y A.D. Helfric Prentice-Hall 1991 1-450

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL SECRETARIA …TSEE)_ELECTRICIDAD_Y_ELECTR… · para el análisis de...

Documents

Transcript of INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL SECRETARIA …TSEE)_ELECTRICIDAD_Y_ELECTR… · para el análisis de...