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Revisión: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del UANL - FIME e) 1 IT-7-ACM-04-R03 Número de página 1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA PROGRAMA ANALÍTICO FIME Nombre de la unidad de aprendizaje: Laboratorio de circuitos eléctricos I Frecuencia semanal: 2 Horas presenciales: 28 Horas de trabajo extra-aula: 12 Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( ) Formación básica profesional (X) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 1 Fecha de elaboración: Fecha de la última actualización: Responsables del diseño: M.C. Ana Orozco Ramírez Presentación: Esta unidad de aprendizaje permite que el estudiante aplique 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.
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
PROGRAMA ANALÍTICO FIME
Nombre de la unidad de aprendizaje: Laboratorio de circuitos eléctricos I Frecuencia semanal: 2 Horas presenciales: 28 Horas de trabajo extra-aula: 12 Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( ) Formación básica profesional (X) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 1 Fecha de elaboración: Fecha de la última actualización: Responsables del diseño: M.C. Ana Orozco Ramírez Presentación: Esta unidad de aprendizaje permite que el estudiante aplique 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.
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Número de página 2
Esta unidad de aprendizaje se divide en 4 fases: la primera incluye la teoría atómica que explica el funcionamiento de los circuitos eléctricos, las unidades de medida y su aplicación a los procesos eléctricos; la segunda, el análisis de circuitos eléctricos aplicando las leyes fundamentales de la ingeniería eléctrica; la tercera, los diferentes métodos de solución de problemas de circuitos eléctricos; y la cuarta, los diferentes métodos de simplificación de redes eléctricas. 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, así como contribuir al desarrollo de habilidades del estudiante para el manejo de aparatos de medición para pruebas de circuitos y redes eléctricas. Para esto los estudiantes deberán de realizar 12 practicas de laboratorio en las que se demostraran mediante pruebas con circuitos eléctricos, los conocimientos adquiridos en la clase, además de desarrollar 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:
1. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje. a. Competencias instrumentales.
i. Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, iónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico.
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ii. Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en el conocimiento, así como el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad.
2. Competencias personales y de interacción social.
a. Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad y respeto a la vida y los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir en la construcción de una sociedad sostenible.
i. Elabora propuestas académicas y profesionales inter, multi y transdisciplinarias, de acuerdo a las mejores prácticas mundiales para fomentar y consolidar el trabajo colaborativo.
ii. 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.
3. Competencias integradoras.
i. Asume el liderazgo comprometido con las necesidades sociales y profesionales para promover el cambio social pertinente. ii. Logra la adaptabilidad que requieren los ambientes sociales y profesionales de incertidumbre de nuestra época para crear
mejores condiciones de vida.
4. Competencias específicasdel perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje. a. Competencias de ingeniería.
i. Aplicar los procesos eléctricos en la solución teórica y práctica 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 doméstico e industrial.
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Representación gráfica Considerando el propósito, las competencias y el producto integrador de aprendizaje, bosquejar mediante una representación gráfica el proceso global de
construcción del aprendizaje, partiendo de la problematización del objeto de estudio de la unidad de aprendizaje, para desarrollar las competencias descritas y elaborar el producto integrador de aprendizaje.
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Número de página 5
Competencias de la Unidad de Aprendizaje
Instrumentales
Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, iónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de
vida, para comprender, interpretar y expresar sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento
con un enfoque ecuménico.
Aplicar las variables que intervienen en un problema referente a circuitos eléctricos de
corriente directa.
Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a
la información y su transformación en el conocimiento, así como el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le
permitan su participación constructiva en la sociedad.
Documentar la información obtenida para presentar soluciones.
Personal y de Interacción Social
Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad y respeto a la vida y los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y
responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir en la construcción de una sociedad sostenible.
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.
Realizar trabajo en forma individual y
colaborativa.
Integradoras
Asume el liderazgo comprometido con las necesidades sociales y profesionales para
promover el cambio social pertinente.
Presentar soluciones estructuradas, ordenadas y
coherentes.
Logra la adaptabilidad que requieren los ambientes sociales y profesionales de
incertidumbre de nuestra época para crear mejores condiciones de vida.
De Ingeniería
Aplicar los procesos eléctricos en la solución teórica y práctica 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 doméstico e industrial.
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Número de página 7
Unidad temática 1: Leyes Fundamentales de la electricidad Competencias particulares: Analizar la conexión de elementos pasivos y activos a través de la medición de los parámetros involucrados en una red eléctrica para comprobar con ello las leyes fundamentales de la electricidad.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Analizar el material del laboratorio de circuitos y mediante la investigación de su uso, experimentar al respecto, para que el estudiante pueda armar y medir los circuitos.
Reporte del manejo del equipo.
El reporte: Portada / Título Marco Teórico Desarrollo de la
práctica Conclusiones
Personales
Nota: Deberá de ser entregado de manera puntual.
Armar en el tablero de nodos un circuito básico con 2 o 3 resistencias y una fuente de alimentación, para medir resistencia, corriente y voltaje, de lo cual deberá realizar un reporte. .
Conceptos básicos de electricidad. Medición de Voltaje, Corriente, Resistencia y obtención de Potencia.
Pizarrón. Fuentes de alimentación. Multímetro con sus respectivas puntas. Tablero de conexiones eléctricas. Resistencias eléctricas. Conectores eléctricos. Potenciómetros.
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Número de página 8
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Analizar circuitos eléctricos pasivos para determinar el tipo de conexión de los elementos, así como comprobar su relación para el cálculo de Resistencias Equivalentes.
Reporte conexión serie, paralelo.
El reporte: Portada / Título Marco Teórico Desarrollo de la
práctica Conclusiones
Personales
Nota: Deberá de ser entregado de manera puntual.
Armar circuitos serie y paralelos diseñados intencionalmente para la determinación del tipo de conexión y medir la resistencia total o equivalente en cada caso, de lo cual deberá realizar un reporte.
Resistencia Equivalente para circuitos serie y paralelo. Diseño de circuitos eléctricos serie y paralelo.
Pizarrón. Fuentes de alimentación. Multímetro con sus respectivas puntas. Tablero de conexiones eléctricas. Resistencias eléctricas. Conectores eléctricos. Potenciómetros.
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Unidad temática 2: Introducción a los circuitos eléctricos. Competencias particulares: Aplicar las diversas leyes eléctricas mediante sus características para la comprobación de circuitos problemas de redes eléctricas.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje
Contenidos
Recursos
Analizar circuitos eléctricos alimentados con señal de corriente directa y con la Ley de Ohm comprobar el comportamiento de los efectos eléctricos en circuitos serie y paralelo.
Reporte de la práctica Ley de Ohm.
El reporte: Portada / Título Marco Teórico Desarrollo de la
práctica Conclusiones
Personales
Nota: Deberá de ser entregado de manera puntual (la siguiente sesión a la realización de la práctica).
Construcción de circuitos serie y paralelo alimentados con señal de corriente directa. Medición de cada Resistencia, Resistencia y Corriente Totales, así como Voltaje de alimentación. Medición de corrientes y voltajes en cada elemento.
Ley de Ohm. Medición correcta de efectos eléctricos.
Pizarrón, fuentes de alimentación y multímetro con sus respectivas puntas, tablero de conexiones eléctricas, resistencias eléctricas, conectores eléctricos, potenciómetros, software de simulación electrónica.
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Número de página 10
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Experimentar en circuitos eléctricos alimentados con señal de corriente directa para determinar el comportamiento de los efectos eléctricos en circuitos serie y mixto, así como la validez de las leyes de Kirchhoff.
Reporte de la práctica 4. (Leyes de Kirchhoff y los Divisores de Voltaje y Corriente)
El reporte: Portada / Título Marco Teórico Desarrollo de la
práctica Conclusiones
Personales
Nota: Deberá de ser entregado de manera puntual (la siguiente sesión a la realización de la práctica).
Construcción de circuitos serie y mixto alimentados con señal de corriente directa. Medición de cada Resistencia, Resistencia y Corriente Totales, así como Voltaje de alimentación. Medición de corrientes en circuito mixto y voltajes en circuito serie.
Leyes de Kirchhoff (Ley de Voltajes de Kirchhoff o Ley de Mallas; Ley de Corrientes de Kirchhoff o Ley de Nodos).
Pizarrón, fuentes de alimentación y multímetro con sus respectivas puntas, tablero de conexiones eléctricas, resistencias eléctricas, conectores eléctricos, potenciómetros, software de simulación electrónica.
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Unidad temática 3: Métodos de Solución de Circuitos. Competencias particulares: Aplicar el 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.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Experimentar en circuito eléctrico alimentado con señal de corriente directa para determinar la validez del Método de Corrientes de Mallas.
Reporte de la práctica 5. (Análisis de Mallas)
El reporte: Portada / Título Marco Teórico Desarrollo de la
práctica Conclusiones
Personales
Nota: Deberá de ser entregado de manera puntual (la siguiente sesión a la realización de la práctica).
Construcción de circuito con más de una malla alimentado con señal de corriente directa. Medición de cada Resistencia, Resistencia Total, así como Voltaje de alimentación. Medición de corrientes de mallas del circuito.
Método de Corrientes de Mallas.
Pizarrón, fuentes de alimentación y multímetro con sus respectivas puntas, tablero de conexiones eléctricas, resistencias eléctricas, conectores eléctricos, potenciómetros, software de simulación electrónica.
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Número de página 12
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Experimentar en circuito eléctrico alimentado con señal de corriente directa para determinar la validez del Principio de Superposición de Efectos.
Reporte de la práctica 6. (Superposición de efectos)
El reporte: Portada / Título Marco Teórico Desarrollo de la
práctica Conclusiones
Personales
Nota: Deberá de ser entregado de manera puntual (la siguiente sesión a la realización de la práctica).
Construcción de circuito alimentado con más de una fuente de señal de corriente directa. Medición de cada Resistencia, Resistencia Total, así como Voltaje de alimentación. Medición de los efectos eléctricos particulares correspondientes a cada fuente, así como los totales (con todas las fuentes funcionando).
Principio de Superposición de Efectos.
Pizarrón, fuentes de alimentación y multímetro con sus respectivas puntas, tablero de conexiones eléctricas, resistencias eléctricas, conectores eléctricos, potenciómetros, software de simulación electrónica.
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Número de página 13
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Experimentar en circuito eléctrico alimentado con señal de corriente directa para determinar la validez del Método de Voltajes de Nodos.
Reporte de la práctica 7. (Análisis de Nodos)
El reporte: Portada / Título Marco Teórico Desarrollo de la
práctica Conclusiones
Personales
Nota: Deberá de ser entregado de manera puntual (la siguiente sesión a la realización de la práctica).
Construcción de circuito alimentado con señal de corriente directa. Medición de cada Resistencia, Resistencia Total, así como Voltaje de alimentación. Medición de voltajes de nodos del circuito.
Método de Voltajes de Nodos. Pizarrón, fuentes de alimentación y multímetro con sus respectivas puntas, tablero de conexiones eléctricas, resistencias eléctricas, conectores eléctricos, potenciómetros, software de simulación electrónica.
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Número de página 14
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, 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.
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Experimentar en circuito eléctrico alimentado con señal de corriente directa para determinar la validez de las Transformaciones Delta-Estrella.
Reporte de la práctica 8. (Transformaciones Delta-Estrella)
El reporte: Portada / Título Marco Teórico Desarrollo de la
práctica Conclusiones
Personales
Nota: Deberá de ser entregado de manera puntual (la siguiente sesión a la realización de la práctica).
Construcción de circuito alimentado con señal de corriente directa. Medición de cada Resistencia, Resistencia Total, así como Voltaje de alimentación. Medición de efectos eléctricos en el circuito original. Construcción de circuito equivalente, aplicando la Transformación correspondiente. Medición de efectos eléctricos en circuito equivalente.
Transformaciones Delta - Estrella.
Pizarrón, fuentes de alimentación y multímetro con sus respectivas puntas, tablero de conexiones eléctricas, resistencias eléctricas, conectores eléctricos, potenciómetros, software de simulación electrónica.
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Número de página 15
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Experimentar en circuito eléctrico alimentado con señal de corriente directa para determinar la validez de los Teoremas de Thevenin y Norton.
Reporte de la práctica 9. (Equivalente Thevenin)
El reporte: Portada / Título Marco Teórico Desarrollo de la
práctica Conclusiones
Personales
Nota: Deberá de ser entregado de manera puntual (la siguiente sesión a la realización de la práctica).
Construcción de circuito alimentado con señal de corriente directa. Medición de cada Resistencia, Resistencia Total, así como Voltaje de alimentación. Medición de efectos eléctricos en el circuito original. Construcción de Circuito Equivalente Thevenin. Medición de efectos eléctricos en circuito equivalente.
Teorema de Thevenin. Teorema de Norton.
Pizarrón, fuentes de alimentación y multímetro con sus respectivas puntas, tablero de conexiones eléctricas, resistencias eléctricas, conectores eléctricos, potenciómetros, software de simulación electrónica.
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Número de página 16
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Experimentar en circuito eléctrico alimentado con señal de corriente directa para determinar la validez de los Principios de Proporcionalidad y Reciprocidad.
Reporte de la práctica 10. (Proporcionalidad y Reciprocidad)
El reporte: Portada / Título Marco Teórico Desarrollo de la
práctica Conclusiones
Personales
Nota: Deberá de ser entregado de manera puntual (la siguiente sesión a la realización de la práctica).
Construcción de circuito alimentado con señal de corriente directa. Medición de cada Resistencia, y Voltaje de alimentación. Medición de efectos eléctricos en 2 puntos diferentes del circuito (ubicación de la fuente y algún otro). Intercambio de ubicación de la fuente y repetir mediciones.
Principio de Proporcionalidad. Principio de Reciprocidad.
Pizarrón, fuentes de alimentación y multímetro con sus respectivas puntas, tablero de conexiones eléctricas, resistencias eléctricas, conectores eléctricos, potenciómetros, software de simulación electrónica.
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Número de página 17
Elementos de Competencia
Evidencias de aprendizaje
Criterios de desempeño
Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Experimentar en circuito eléctrico alimentado con señal de corriente directa para determinar la validez de los Equivalentes T y Pi.
Reporte de la práctica 11. (Equivalentes T y Pi)
El reporte: Portada / Título Marco Teórico Desarrollo de la
práctica Conclusiones
Personales
Nota: Deberá de ser entregado de manera puntual (la siguiente sesión a la realización de la práctica).
Construcción de circuito pasivo con 4 terminales libres. Medición de cada Resistencia. Medición de resistencias equivalentes en los 2 pares de terminales libres, así como voltaje de salida aplicando corriente de entrada (o viceversa). Construcción de circuitos equivalentes T y Pi. Medición de voltaje de salida dada una corriente de entrada (o viceversa) en circuito equivalente T. Medición de corriente de salida dado un voltaje de entrada (o viceversa) en circuito equivalente Pi.
Teoremas de T y Pi mediante aplicación de parámetros resistivos o inductivos (r y g).
Pizarrón, fuentes de alimentación y multímetro con sus respectivas puntas, tablero de conexiones eléctricas, resistencias eléctricas, conectores eléctricos, potenciómetros, software de simulación electrónica.
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Número de página 18
Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa)
Evidencia Ponderación
1. Reporte de la práctica 1 5% 2. Reporte de la práctica 2 5% 3. Reporte de la práctica 3 5% 4. Reporte de la práctica 4 5% 5. Reporte de la práctica 5 10% 6. Reporte de la práctica 6 10% 7. Reporte de la práctica 7 10% 8. Reporte de la práctica 8 10% 9. Reporte de la práctica 9 10% 10. Reporte de la práctica 10 10% 11. Reporte de la práctica 11 10%
Producto integrador de aprendizaje
Producto integrador 10%
Al finalizar la unidad de aprendizaje, el estudiante entregará todos los reportes de las prácticas debidamente revisadas en su portafolio correspondiente, incluyendo una reflexión de lo aprendido durante el desarrollo de la unidad de aprendizaje, así como una retroalimentación hacia el profesor y la infraestructura del área de trabajo.
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Número de página 19
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 Circuit Analysis
Autor: Boylestad, Robert L. Miguel Ángel Martínez Editorial: Trillas. Distrito Federal .México 1998. 1152 páginas
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
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Número de página 20
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
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 No. de revista: 1
Mes: Noviembre Nombre del artículo: El genio que ilumino el planeta.
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del
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IT-7-ACM-04-R03
Número de página 21
Autor: Ing. Joaquín González. Perfil del docente: Licenciatura, Maestría y/o Doctorado afín en el área de ingeniería eléctrica. Ficha bibliográfica del profesor: M.C. Ana Orozco Ramírez Ingeniero en Electrónica y Comunicaciones. Catedrático de la F.I.M.E.
