UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE … · balanceadas y no balanceadas. Problemas...

UANL - FIME Circuitos eléctricos II

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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 II 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: 08/08/12 Fecha de la última actualización: 05/12/12 Responsables del diseño: M.C. Gloria A. Rodríguez Aguayo

M.C. Marcial Misael Martínez Rodríguez Presentación:

Esta unidad de aprendizaje permite que el estudiante aplique las técnicas de análisis de circuitos eléctricos de corriente alterna de acuerdo a las leyes fundamentales de la electricidad, desarrollara y comprenderá soluciones a problemas de potencia eléctrica referente a los circuitos eléctricos monofásicos y trifásicos .

Esta unidad de aprendizaje se divide en 5 fases, la primera trata de los conceptos básicos en los circuitos eléctricos, la segunda trata de los diferentes métodos de solución de problemas de circuitos eléctricos, la tercera trata de identificar los diferentes tipos de potencias, la cuarta se analizan sistemas con carga trifásica balanceada y en la quinta se analizan los sistemas con carga trifásica desbalanceada.


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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 contribuye 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 utilizando 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.


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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.

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 , utilizando métodos matemáticos y aparatos de medición, para analizar la transportación, uso, eficiente 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


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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

Utilizar métodos matemáticos y aparatos de medición, para analizar la

transportación

Identificar el método más adecuado mediante leyes y teoremas para la solución de circuitos

en señal alterna

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

Analizar la transportación, uso, eficiente de líneas de transmisión

eléctrica así como el trabajo adecuado de los equipos eléctricos

y electrónicos

Identificar los diferentes tipos de circuitos trifásicos mediante el uso de los conceptos adecuados para resolver problemas y ejercicios en cargas trifásicas

incluyendo el tema de medición de potencia

Elabora propuestas académicas y profesionales inter, multi y

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

colaborativo

Analizar el trabajo adecuado de los equipos eléctricos y

electrónicos a nivel domestico e industrial

Definir los tipos de potencia eléctrica (activa, reactiva, aparente), factor de potencia, triángulos de potencia a través del uso de los conceptos para resolver problemas y ejercicios en la corrección del factor de potencia y del tema en general

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

Analizar la generación de una señal alterna mediante el uso de los conceptos básicos de

electricidad

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 para analizar la transportación,

uso, eficiente de líneas de transmisión eléctrica

Definir los tipos de potencia eléctrica (activa, reactiva, aparente), factor de potencia, triángulos de potencia a través del uso de los conceptos para resolver problemas y ejercicios en la corrección del

factor de potencia y del tema en general

Logra la adaptabilidad que requieren los ambientes sociales y profesionales de

incertidumbre de nuestra época para crear mejores condiciones de vida

Analizar la transportación, uso, eficiente de líneas de transmisión

eléctrica así como el trabajo adecuado de los equipos eléctricos y electrónicos

a nivel domestico e industrial

Identificar los diferentes tipos de circuitos trifásicos mediante el uso de los conceptos adecuados para resolver problemas y ejercicios en cargas trifásicas

incluyendo el tema de medición de potencia


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Unidad temática 1: Corriente Alterna Monofásica. Competencias particulares: Analizar la generación de una señal alterna mediante el uso de los conceptos básicos de electricidad para solucionar problemas de circuitos en el dominio del tiempo, y el dominio de la frecuencia.

Elementos de Competencia

Evidencias de aprendizaje

Criterios de desempeño

Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Aplicar los conceptos de un circuito eléctrico en señal alterna mediante la realización de ejemplos prácticos para formar diagramas que en combinación con los elementos pasivos nos den soluciones teóricas y prácticas de problemas en el ámbito laboral.

Síntesis de los conceptos básicos de electricidad.

Síntesis � Presentación � Contenido � Análisis de la

información � Aplicación � Resultados � Conclusión

Describir los diferentes conceptos de generación de una señal alterna así como los conceptos de impedancia, reactancia y la representación de los elementos pasivos en el dominio del tiempo y el dominio de la frecuencia mediante circuitos eléctricos de manera grafica enfocados a las diferentes conexiones en serie, paralelo y combinación de ambos de lo cual deberá entregar una síntesis.

Introducción. Generación del voltaje alterno senoidal. Valor promedio y valor eficaz. Respuesta de los elementos pasivos al voltaje alterno. Elemento resistivo Elemento inductivo. Elemento capacitivo. Angulo de fase. Impedancia, resistencia y reactancia. Potencia instantánea.

Pintarron, proyector, libros de texto técnicos, bibliografía básica e investigación impresa de internet dentro del aula.


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Unidad temática 2: Análisis De Circuitos Eléctricos. Competencias particulares: Identificar el método más adecuado mediante leyes y teoremas para la solución de circuitos en señal alterna.





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

Problemas resueltos de circuitos equivalentes mixtos

Problemas resueltos: � Orden y limpieza � Conceptos � Estrategias /

procedimiento � Diagramas/

dibujos � Conclusión

Resolver ejercicios de impedancias equivalentes serie, paralelo y mixtos aplicando divisores de voltaje o corriente, transformaciones delta- estrella, métodos o teoremas de análisis de circuitos eléctricos planteados por el docente.

Circuitos con conexión en serie. Circuitos con conexión en paralelo.

Circuitos resonantes. Lugar geométrico de

la impedancia. Aplicación de

métodos de solución. Método de corrientes

de Mallas. Método de voltajes

de Nodos. Aplicación de

teoremas Teorema de Superposición de Efectos. Teorema de Thevenin. Teorema de Norton.

Pintarrón, proyector, libros de texto técnicos, bibliografía básica e investigación impresa de internet dentro del aula.


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Unidad temática 3: Potencia Eléctrica Monofásica Competencias particulares: Definir los tipos de potencia eléctrica (activa, reactiva, aparente), factor de potencia, triángulos de potencia a través del uso de los conceptos para resolver problemas y ejercicios en la corrección del factor de potencia y del tema en general.





Aplicar los conceptos de potencia eléctrica, factor de potencia representando los triángulos de potencia para solucionar redes eléctricas.

Problemas resueltos de potencia eléctrica.

Síntesis � Presentación � Análisis de

información � Aplicación � Contenido � Resultados � Conclusión

Solucionar redes con elementos pasivos aplicando los conceptos de los diferentes tipos de potencia de la ingeniería eléctrica

realizando ejercicios en la que además se identifiquen los tipos de triángulos de potencia, corrigiendo los factores de potencia.

Potencia Activa, Reactiva y Aparente. Factor de Potencia. Corrección del Factor de Potencia. Transferencia de potencia. Perdidas de potencia y formas de reducirlas. Medición de potencia activa.



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Unidad temática 4: Circuitos Trifásicos.

Competencias particulares: Identificar los diferentes tipos de circuitos trifásicos mediante el uso de los conceptos adecuados para resolver problemas y ejercicios en cargas trifásicas incluyendo el tema de medición de potencia.





Aplicar los conceptos de generador trifásico mediante la representación en función del tiempo y la frecuencia para analizar diagramas en una carga estrella y delta balanceada y no balanceada así como la medición de potencia en conexiones con wattmetros

Problemas

resueltos de sistemas de conexiones trifásicas balanceadas y no balanceadas.

Problemas resueltos: -. Orden y limpieza -. Conceptos -. Estrategias/ procedimientos -. Diagramas / dibujos -. Conclusión

Resolver circuitos de sistemas trifásicos de cargas trifásicas balanceadas y no balanceada planteados por el docente.

El generador trifásico. Ondas de voltaje generadas. La secuencia de fase. Representación en función de Frecuencia y Tiempo. Conexión en Delta y Estrella. Análisis y Diagramas en Cargas en Estrella. Análisis y Diagramas en Cargas en Delta. Potencia y Factor de Potencia. Cargas Trifásicas en Paralelo. Conexión de Wattmetros para medir potencia de fase y de línea.



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Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa) Evidencia Ponderación Síntesis de los conceptos básicos de electricidad 10 % Problemas resueltos de circuitos equivalentes mixtos 10% Examen medio curso 25% Problemas resueltos de potencia eléctrica 10% Problemas resueltos de sistemas de conexiones trifásicas balanceadas y no balanceadas 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 IntroductoryCircuitAnalysis 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


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� 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

� Libro: LinearsCircuits Autor: R. E. Scott

Editorial: Allison Wesley


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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. Ficha bibliográfica del profesor: M.C M. Marcial Misael Martínez Rodríguez Ingeniero en Electrónica y Comunicaciones Maestría en Telecomunicaciones Catedrático de la F.I.M.E M.C. Gloria Alejandra Rodríguez Aguayo Ingeniero en Control y Computación Maestría en Educación Superior Catedrático de la F:I:M:E:


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JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO

COORDINACIÓN DE LA DIVISIÓN SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA DE ELÉCTRICA

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