Programa de estudio

CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE DIRECTA 1.-Área académica

Técnica 2.-Programa educativo INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA 3.-Dependencia académica

Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica Xalapa, Veracruz, Poza Rica, Cd. Mendoza y Coatzacoalcos. 5.-Nombre de la Experiencia educativa CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE CORRIENTE DIRECTA

4.-Código MCEB10003

7.-Valores de la experiencia educativa Créditos Teoría Práctica

3

8

6.-Área de formación Principal Disciplinaria

Total horas

2

75

8.-Modalidad

Secundaria Disciplinaria

Equivalencia (s)

Circuitos Eléctricos I.

9.-Oportunidades de evaluación

Curso – Laboratorio

Ordinario y Extraordinario

10.-Requisitos Pre-requisitos (opcional Alumno-Tutor)

Co-requisitos (opcional Alumno- Tutor)

Electromagnetismo

Ecuaciones Diferenciales.

11.-Características del proceso de enseñanza aprendizaje Individual / Grupal Máximo

Grupal 12.-Agrupación natural de la Experiencia educativa (áreas de conocimiento, academia, ejes, módulos, departamentos)

Academia de Ingeniería Eléctrica 14.-Fecha Elaboración

Mínimo

50

20

13.-Proyecto integrador AREA DE FORMACIÓN DISCIPLINARIA

Modificación

Aprobación

16 de octubre de 2006 15.-Nombre de los académicos que participaron en la elaboración y/o modificación

M.I.E. Rafael Lozano González, Mtro. Marcos Gustavo Castro, Ing. Uriel García Ortiz. 16.-Perfil del docente

Licenciado en Ingeniería Mecánica Eléctrica, Ingeniero Electricista o Ingeniero en Electrónica con estudios de postgrado en el área de Física o de la Ingeniería y con conocimiento de los lineamientos del MEIF, con un mínimo de 3 años de experiencia docente en el nivel superior y/o con 3 años mínimo de experiencia profesional relacionada con la materia.

Circuitos Eléctricos de Corriente Directa 1/8

Programa de estudio

CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE DIRECTA

17.-Espacio

18.-Relación disciplinaria

Facultades de Ing. Mecánica Eléctrica.

Con todas las demás experiencias educativas

19.-Descripción

El alumno comprenderá la aplicación de técnicas, leyes y teoremas para desarrollar análisis de circuitos eléctricos más complicados, mediante el aprendizaje de conceptos sobre circuitos resistivos (R), resistivo-inductivo (R-L), resistivo-capacitivo (R-C) y resistivoinductivo-capacitivo (RLC), para la obtención de la respuesta transitoria y la respuesta permanente de estos circuitos cuando son excitados con corriente directa.

20.-Justificación

La energía eléctrica es indispensable en nuestro mundo actual; desde la generación, transmisión y hasta la distribución de la misma a las grandes, medianas y pequeñas industrias de transformación. Así como de una gran parte de las actividades humanas que la utilizan para satisfacer sus necesidades. Es por ello que se requiere modelar toda maquina, equipo o aparato eléctrico para su análisis como un circuito eléctrico.

21.-Unidad de competencia

Con todas las materias del área eléctrica y electrónica.

22.-Articulación de los ejes

En esta experiencia educativa los alumnos estudian e investigan con responsabilidad, individualmente diferentes tipos de Circuitos Eléctricos de C.D. Posteriormente, en el laboratorio de manera grupal y en un marco de tolerancia, respeto y actitud crítica, obtendrán conclusiones que les permitan conocer, analizar, comprender y aplicar el conocimiento adquirido en la solución de ejercicios relativos a la experiencia educativa.

Circuitos Eléctricos de Corriente Directa 2/8

Programa de estudio

CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE DIRECTA 23.-Saberes Teóricos

Heurísticos

Unidad I. Definiciones y desarrollo de conceptos básicos de circuitos eléctricos. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

Introducción. Carga Eléctrica. Corriente Eléctrica. Potencial Eléctrico y Diferencia de potencial eléctrico. Energía y Potencia Eléctrica Problemas Resueltos y Suplementarios.

Unidad II. Elementos constitutivos del circuito eléctrico. 2.1

2.2 2.3 2.4

•

Colaboración

Interpretación de datos

•

Respeto

•

Análisis de la información

•

Tolerancia

•

Análisis y crítica de textos • •

Honestidad

•

Autoaprendizaje.

•

Compromiso

•

Comprensión y expresión

•

Humanismo.

oral y escrita.

•

Solidaridad.

•

Generación de ideas.

•

Lealtad

•

Lectura en voz alta.

•

Honor.

• Resumen de relaciones voltajecorriente para los elementos pasivos. • Fuentes independientes de voltaje y corriente.

2.6

Fuentes dependientes de voltaje y corriente.

2.7

Conexión de fuentes de voltaje y corriente.

2.8

Transformación de fuentes.

2.9

Características Topológicas de las redes eléctricas.

Responsabilidad

en forma oral y/o escrita.

• RESISTENCIA. Fenómeno físico, interpretación de campo, de circuito y sentido de referencia de la corriente y • el voltaje. • INDUCTOR. Igual que en la • resistencia. • CAPACITOR. Igual que en la resistencia.

2.5

Axiológicos

Recopilación de datos

•

Manejo de buscadores de información. Manejo de Word. Manejo del navegador. Observación. Organización de la información. Autocrítica. Autorreflexión.

2.10 Problemas resueltos y suplementarios

Circuitos Eléctricos de Corriente Directa 3/8

Programa de estudio

CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE DIRECTA Unidad III. Leyes y teoremas para análisis de redes eléctricas. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

Ley de voltajes de Kirchhoff. Ley de corrientes de Kirchhoff. El Número de Ecuaciones de Red. Análisis con variables de malla. Análisis con variables de lazo. Análisis con variables de nodo. Conexión en serie y en paralelo de resistencias 3.8 Conexión en serie y en paralelo de inductancias 3.9 Conexión en serie y en paralelo de capacitancias. 3.10 División de voltaje y división de corriente. 3.11 Teorema de la máxima transferencia de potencia. 3.12 Teorema de superposición y Teorema de reciprocidad. 3.13 Teorema de Thévenin. 3.14 Teorema de Norton. 3.15 Problemas resueltos y suplementarios. Unidad IV. Análisis de transitorios. 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8

Introducción. Circuito R-L. Circuito R-C. Solución general y Solución particular Respuesta Forzada. Constante de Tiempo. Factor de Integración. Importancia de las condiciones iniciales 4.9 Condiciones iniciales en los elementos. 4.10 Interpretación Geométrica de las derivadas. 4.11 Procedimiento para evaluar las condiciones iniciales. 4.12 Problemas resueltos y suplementarios.

Circuitos Eléctricos de Corriente Directa 4/8

Programa de estudio

CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE DIRECTA

Unidad V. Circuito R-L-C. 5.1 5.2 5.3 5.4

Introducción. Circuito R-L-C en serie. Circuito R-L-C en paralelo. Naturaleza de las respuestas de un circuito R-L-C. 5.5 Respuesta completa del circuito R-LC. 5.6 Problemas resueltos y complementarios. Unidad VI. La Transformada de Laplace. 6.1 Solución de circuitos R-L, R-C y R-L-C utilizando la Transformada de Laplace.

24.-Estrategias metodológicas De aprendizaje Búsqueda de fuentes de información

De enseñanza Organización de grupos

Consulta en fuentes de información.

Diálogos simultáneos.

Lectura, síntesis e interpretación.

Dirección de prácticas en laboratorio y

Análisis y discusión de casos.

actividades de campo.

Imitación de modelos a través de prototipos

Tareas para estudio independiente.

didácticos.

Exposición con apoyo tecnológico.

Discusiones grupales en torno de los

Lectura comentada.

mecanismos seguidos para aprender y las

Estudio de casos.

dificultades encontradas.

Discusión dirigida

Discusiones acerca del uso y valor del

Plenaria

conocimiento.

Resúmenes.

Visualizaciones de escenarios futuros.

Exposición medios didácticos Enseñanza tutorías y mediante asesorías. Aprendizaje basado en problemas Pistas

25.-Apoyos educativos Materiales didácticos Libros

Recursos didácticos Proyector de acetatos y electrónico.

Antologías

Computadora (Software: Spice, Matlab e

Acetatos

internet).

Fotocopias

Laboratorio.

Pintarrón

Videos

Plumones Borrador

Circuitos Eléctricos de Corriente Directa 5/8

Programa de estudio

CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE DIRECTA 26.-Evaluación del desempeño Evidencia (s) de Criterios de desempeño desempeño Exámenes parciales Asistencia a clase Laboratorio Participación Examen final

Campo (s) de aplicación Aula

Grupal Oportunos Legibles Grupos de trabajo Planteamiento coherente y pertinente Laboratorio

Porcentaje 30% 10% 10% 50%

Individual Oportunos Campo Legibles Planteamiento coherente y pertinente Biblioteca Centro de computo Internet 27.-Acreditación Para acreditar esta experiencia educativa el estudiante deberá alcanzar como mínimo el 60 % de las evidencias de desempeño, haber asistido a un 80% de las clases impartidas y acreditar el laboratorio correspondiente.

Circuitos Eléctricos de Corriente Directa 6/8

Programa de estudio

CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE DIRECTA

28.-Fuentes de información Básicas 1. ANALISIS DE CIRCUITOS EN INGENIERIA. WILLIAM HAYT, JACK E. KEMMERLY. EDITORIAL Mc GRAW HILL. 2003. TK-454H39 2. ANALISIS INTRODUCTORIO DE CIRCUITOS. ROBERT L. BOYLESTAD. EDITORIAL TRILLAS. 2004. TK454B69I49 3. CIRCUITOS ELECTRICOS I. RAFAEL LOZANO GONZALEZ. TEXTOS UNIVERSITARIOS. UNIVERSIDAD VERACRUZANA. 2003. TK454L69 4. ANALISIS BASICO DE CIRCUITOS ELECTRICOS. JOHNSON, D.E. AND HILBURN. EDITORIAL PRENTICE HALL-HISPANOAMERICANA. 1996. TK454J64 5. ANALISIS BASICO DE CIRCUITOS EN INGENIERIA. IRWIN DAVID J. EDITORIAL LIMUSA WILEY 2003. TK454I78.

Complementarias 1. ANALISIS DE REDES. M. E. VAN VALKENBURG. EDITORIAL LIMUSA. 1991. TK-454 V-36 2. TEORIA Y PROBLEMAS DE CIRCUITOS ELECTRICOS. JOSEPH A. EDMINISTER. MAHMOOD NAHVI. EDITORIAL Mc GRAW HILL. 1988. TK7867E35 3. CIRCUITOS EN INGENIERIA ELECTRICA. M. H. SKILLING. EDITORIAL C.E.C.S.A. 1984. TK3226 S54

Circuitos Eléctricos de Corriente Directa 7/8