Circuitos Eléctricos - Universidad Autónoma de Zacatecas

Universidad Autónoma de Zacatecas
Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica
Programa del curso Circuitos Eléctricos y Laboratorio
Carácter
Semestre
recomendado
Obligatorio 4o.
Sesiones Créditos Antecedentes
Teoría
30
Lab
12
Teoría
7
Lab
2
Total
9
Electricidad y
Magnetismo
Carreras: IE, ICE Tipo de curso: C. de la Ingeniería Fecha: 05 / agosto / 05
Descripción y objetivos del curso
Objetivos:
Conocer el comportamiento de los circuitos excitados con corriente directa (cd) y con
corriente alterna (ca) con elementos lineales R, L y C en estado transitorio y en estado
estable.
Temario de sesiones del curso teóríco
Tema 1. Introducción. Conceptos básicos
Corriente y diferencia de potencial
Potencia y energía eléctrica. Eficiencia
Resistores y aisladores
Tema 2. Circuitos de cd con elementos resistivos serie / paralelo
Fuentes independientes y dependientes de voltaje y corriente.
Ley de Ohm y Leyes de Kirchhoff para corriente y voltaje
Reglas del divisor de corriente y divisor de tensión
Circuitos serie /paralelo
Conexiones estrella / delta. Converisones
Tema 3. Simulación de circuitos con PSPICE
3.1 Introducción a PSPICE
1

3.2 Simulación de circuitos de cd con elementos resistivos serie / paralelo
Tema 4. Capacitancia (1 sesiones)
4.1 Campo eléctrico y capacitancia. Energía almacenada en un capacitor.
4.2 Tipos de capacitores
4.3 Capacitores en serie y paralelo
Tema 5. Circuitos magnéticos e inductancia
5.1 Campos magnéticos. Flujo, densidad de flujo e intensidad de campo
5.2 Permeabilidad y reluctancia.
5.3 Leyes de Rowland y circuital de Ampere.
5.4 Fenómeno de histéresis
5.5 Circuitos magnéticos
5.6 Leyes de Faraday (de inducción electromagnética) y de Lenz
5.7 Inductancia propia y mutua
5.8 Inductores en serie y paralelo
Tema 6. Modelos y señales. Características de señales
6.1 Señales de pulso y escalón unitarios
6.2 Señales exponenciales y senoidales
6.3 Características de señales. Continuidad y periodicidad
6.4 Propiedades promedio
Tema 7. Respuesta natural y a la función escalón de circuitos RL, RC, y RLC
7.1 Respuesta natural de circuitos RL y RC
7.2 Respuesta a la función escalón de circuitos RL y RC
7.3 Respuestas natural de circuitos RLC paralelo
7.4 Respuestas natural y a la función escalón de circuitos RLC serie
7.5 Simulación con PSPICE
Tema 8. Estado estable senoidal
8.1 La fuente senoidal. Valores instantáneo, máximo, promedio y eficaz de una fuente
senoidal.
8.2 Respuesta a la señal senoidal.
8.3 Fasores y diagramas fasoriales
8.4 Elementos de circuitos en el dominio de fasores (impedancias)
8.5 Relación de fasores e impedancias
Tema 9. Análisis de circuitos en el estado estable de ca senoidal con elementos R, L, C
9.1 Circuitos serie / paralelo
2

9.2 Análisis de circuitos por el método de mallas
9.3 Análisis de circuitos por el método de nodos
9.4 Análisis de circuitos por Teoremas de redes
a) Teorema de superposición
b) Teoremas de Thévenin y de Norton
c) Teorema de máxima transferencia de potencia
d) Teoremas de substitución, reciprocidad y Millman
9.5 Simulación con PSPICE
Tema 10. Potencia de circuitos de CA
10.1 Potencia instantánea y aparente
10.2 Potencia reactiva
10.3 Potencia compleja y factor de potencia
Tema 11. Sistemas polifásicos de CA
11.1 Generación de potencia monofásica y trifásica
11.2 Conexiones trifásicas delta / estrella
11.3 Sistemas trifásicos desbalanceados
11.4 Simulación con PSPICE
Tema 12. Series de Fourier. Circutos con excitación no senoidal
Análisis de series de Fourier
Coeficientes de Fourier
Efectos de simetría de coeficientes de Fourier
Forma trigonométrica de las series de Fourier
Valor eficaz de una función periódica
Forma exponencial de las series de Fourier
Espectro de frecuencias en amplitud y fase.
Simulación con PSPICE
Tema 13. Respuesta a la frecuencia
13.1 Resonancia en paralelo
13.2 Factores de calidad y ancho de banda
13.3 Resonancia en serie
13.4 Simulación con PSPICE
3

Metodología de enseñanza y actividades de aprendizaje
1. En el aula solo se contempla en forma sintetizada lo más importante de cada tema. El
estudio detallado de cada tema se deja como trabajo para el alumno.
2. Se tendrán algunas sesiones de simulación de circuitos (Pspice)
3. Los exámenes parciales evaluarán temas en particular. El exámen final incluirá todos los
temas vistos en el curso. Todos los estudiantes del curso deberán presentar el examen
final.
Evaluación
1. Exámenes parciales 25%
2. Exámen final 35%
3. Exámenes rápidos / participación 5%
4. Tareas 10%
5. Practicas de Laboratorio 25%
Herramientas de cómputo de apoyo
1. MathCad ver. 7.0 ó mayor
2. Orcad PSPICE ver 9.1
Bibliografía
Textos;
1. Nombre del texto: Análisis de Circuitos en Ingeniería
Autor(es): H. Hayt y E. Kemmerly
Editorial/fecha/lugar: Ed. McGraw-hill
2. Nombre del texto: Análisis introductorio de Circuitos
Autor(es): R. L. Boylestad
Editorial/fecha/lugar: Ed. Trillas
Referencias:
3. Nombre del texto: Basic Circuit Analysis
Autor(es): Cunningham / Stuller
Editorial/fecha/lugar: Houghton Mifflin
4. Nombre del texto: Electric Circuits
Autor(es): James W. Nilsson
Editorial/fecha/lugar: Adisson Wesley. 4 th edition
4

5. Nombre del texto: Circuitos eléctricos
Autor(es): J. A. Edminister
Editorial/fecha/lugar: Ed. Schaum McGraw-hill
6. Nombre del texto: Redes Eléctricas
Autor(es): H. H. Skilling
Editorial/fecha/lugar: Ed. Limusa
7. Nombre del texto: Circuitos en Ingeniería Eléctrica
Autor(es): H. H. Skilling
Editorial/fecha/lugar: Ed. CECSA
5