Teoría de Circuitos (Curso 2018/2019)

Créditos ECTS 6

Objetivos

    La asignatura está concebida como un curso teórico-práctico cuya finalidad es que el alumno adquiera conocimientos sobre las técnicas de análisis de circuitos lineales, montaje y medidas.
    Por todo ello, se pretende que el curso sirva para:
    - Estudiar las leyes y teoremas fundamentales, las técnicas de circuitos, así como los elementos pasivos y activos, todo ello en corriente continua.
    - Estudiar los fasores, el análisis en régimen sinusoidal permanente, la potencia, los sistemas trifásicos y la respuesta en frecuencia
    

Competencias

    Las principales competencias que se adquieren con esta asignatura son:
    Comprensión y dominio de los conceptos básicos de sistemas lineales y las funciones y las transformadas relacionadas con teoría de circuitos eléctricos y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.

Resultados de aprendizaje

    Realización de trabajos sobre temas de resolución de problemas de análisis de circuitos.
    Conocimiento del análisis y medida de circuitos eléctricos.
    Manejo de equipos de laboratorio de electrónica.

Requisitos previos

    No se han establecido requisitos previos

Descripción de los contenidos

    CONTENIDOS TEÓRICOS
    
     Tema 1. Conceptos básicos sobre circuitos lineales
     Variables de un circuito. Clasificación de los circuitos. Elementos básicos. Lemas de Kirchhoff. Simplificación de circuitos con elementos básicos. Circuitos resistivos simples. Técnicas de análisis (nudos y mallas). Teoremas de Thevenin y Norton. Fuentes dependientes. Amplificador operacional ideal. Elementos adicionales de un circuito: bobinas y condensadores. Condiciones de continuidad.
    
     Tema 2. Análisis de circuitos en régimen transitorio
     Respuesta natural de circuitos RC y RL. Respuesta al escalón de circuitos RC y RL. Análisis de circuitos RLC serie y paralelo. Amortiguamiento.
    
     Tema 3. Análisis de circuitos en régimen permanente sinusoidal y cálculos de potencia
     Propiedades de las funciones sinusoidales. Concepto de fasor. Concepto de impedancia y admitancia. Generalización de los lemas de Kirchhoff: análisis de mallas y nudos. Concepto de resonancia. Función de transferencia de una red. Diagramas de Bode. Potencia real y reactiva. Factor de potencia. Potencia compleja. Máxima transferencia de potencia. Voltajes trifásicos equilibrados. Fuentes trifásicas de voltage. Configuraciones estrella-triángulo. Cálculos de potencia en circuitos trifásicos equilibrados.
    
     Tema 4. Acoplamiento magnético
     Concepto de inductancia mutua: tensiones inducidas. Polaridad en bobinas acopladas: criterio del punto. Transformador lineal. Análisis en régimen permanente con transformadores lineales. Transformador ideal. El transformador como adaptador de impedancias. Transferencia de potencia.
    
    PRÁCTICAS DE LABORATORIO
    
     Práctica 0. Seguridad en el laboratorio
     Instalaciones eléctricas: fase, neutro, masa y tierra. Precauciones de manejo. Diseño de instalaciones: secciones, contadores, interruptores de potencia y diferenciales. Reglamentación.
    
     Práctica 1. Componentes pasivos. Fuentes de alimentación y polímetros.
     Identificación y características de resistencias. Potenciómetros. Identificación y características de condensadores y bobinas.
     Funcionamiento y manejo de fuente de alimentación y polímetro. Medidas sobre circuitos básicos.
    
     Práctica 2. Osciloscopio y generador de funciones.
     Medida de impedancias.
    
     Práctica 3. Amplificador operacional
     Evaluación de circuitos con amplificadores operacionales.
    
     Práctica 4. Función de transferencia de un circuito.
     Obtención de la función de transferencia de diferentes circuitos.
    
    

Actividades formativas

    Las actividades formativas que se desarrollarán para que el estudiante adquiera las competencias previstas durante el desarrollo de este módulo y sea capaz de lograr la consecución de los resultados previstos del trabajo realizado serán:
    1) Presentación en el aula de los conceptos relacionados con la asignatura que compone la materia y la resolución de problemas que permitan al estudiante conocer como abordarlos, asi como otras sesiones de tipo presencial en grupo como clases de discusión, puesta en común, etc.
    2) Actividades de laboratorio de dificultad creciente que permitan al estudiante ir adquiriendo la capacidad de alcanzar autonomía en la resolución de problemas.
    3) Realización de trabajos en pequeños grupos fuera del aula.
    4) Estudio personal, elaboración de informes, realización de prácticas, etc como trabajo independiente del estudiante o grupo de estudiantes.
    4) Pruebas de evaluación.
    
    

Cronograma

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Sesión: Número de orden dentro de la asignatura. Actividad formativa: MG Clase Magistral,SM Seminario,LB Laboratorios,TL Taller,PC Práctica Clínica,EV Evaluación.

Sesión Actividad Descripción Evaluación
MG1Presentación de la asignatura.
MG2Conceptos básicos sobre circuitos lineales. Componentes de un circuito
SM3Ejercicios propuestos
LB4Práctica 0 y 1
MG5Lemas de Kirchhoff
MG6Tecnicas de análisis de circuitos
EV7Entrega ejercicios5%
LB8Práctica 1
MG9Máxima transferencia de potencia
MG10Fuentes dependientes
SM11Ejercicios propuestos
LB12Práctica 1
MG13El amplifcador operacional ideal
EV14Control tema115%
SM15Ejercicios propuestos
EV16Prueba Práctica 15%
MG17Análisis de circuitos en regimen transitorio
MG18Respuesta natural de un circuito RL
SM19Ejercicios propuestos
LB20Práctica 2
MG21Respuesta natural de un circuito RC
MG22Respuesta escalón de circuitos RL y RC
SM23Ejercicios propuestos
LB24Práctica 2
MG25Repuesta natural de un circuito RLC paralelo
MG26Respuesta natural de un circuito RLC serie
EV27Entrega ejercicios5%
LB28Práctica 2
MG29Respuesta al escalón de un circuito RLC
EV30Control tema215%
SM31Ejercicios propuestos
EV32Prueba Práctica 25%
MG33Analisis de circuitos en RPS. Repaso números complejos
MG34Lemas de Kirchhoff. Concepto de impedancia y admitancia
SM35Ejercicios propuestos
LB36Práctica 3
MG37Equivalente Thevenin y Norton
MG38Teorema de superposición
SM39Ejercicios propuestos
LB40Práctica 3
MG41Frecuencia de resonancia de un circuito
MG42Función de transferencia
EV43Entrega ejercicios5%
LB44Práctica 3
MG45Digramas de Bode
MG46Potencia media. Potencia reactiva. Potencia vectorial
EV47Prueba Práctica 35%
LB48Práctica 4
EV49Control tema 315%
MG50Bobinas acopladas
SM51Ejercicios propuestos
LB52Práctica 4
MG53Análisis del acoplamiento magnético en RPS
MG54Transformador lineal
EV55Entrega ejercicios5%
LB56Práctica 4
MG57Transformador ideal
EV58Control tema 415%
SM59Ejercicios propuestos
EV60Prueba Práctica 4 5%

Sistema y criterios de evaluación

    El proceso de evaluación consistirá en la verificación y valoración de la adquisición de las competencia por parte del estudiante. Para ello se utilizarán las siguientes actividades evaluadoras:
    - Evaluación de la entrega y defensa de casos prácticos realizados en pequeños grupos, así como su desempeño en el aula durante la realización de las prácticas.
    - Pruebas escritas o con el ordenador de contenidos por materias.
    - Entrega de las prácticas y los informes del desarrollo de las mismas.
    - Exámenes escritos que recojan el conjunto de actividades formativas realizadas en el aula.
    
    Convocatoria ordinaria
    El examen escrito correspondiente al último parcial se realizará en la convocatoria ordinaria de Febrero.
    En la convocatoria ordinaria los alumnos tendrán la opción de presentarse a toda la parte de análisis que supondrá un 80% de la nota, el 20% restante corresponderá a la nota de prácticas realizadas durante el curso.
    Para aprobar la asignatura es necesario obtener 5 puntos sobre 10.
    
    Convocatoria extraordinaria
    El alumno que no alcance 5 puntos en la convocatoria ordinaria deberá presentarse a toda la asignatura en la convocatoria extraordinaria de Julio.
    En ningún caso se liberan parciales.
    

Bibliografía

    Básica:
    1.- Charles K. Alexander
            Fundamentos de circuitos eléctricos: McGrawHill
            ISBN: 9789701056066