Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 13512006 - Circuitos

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería eléctrica (13512006)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería mecánica (13612006)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería electrónica industrial (13712007)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

CURSO ACADÉMICO: 2018-19
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Circuitos
CÓDIGO: 13512006 (*) CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 9.0 CURSO: 3 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/ilias.php?ref_id=352256&cmdClass=ilrepositorygui&cmdNode=l8&baseClass=ilRepositoryGUI
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: GÓMEZ VIDAL, PEDRO
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U120 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
ÁREA: 535 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
N. DESPACHO: A3 - 238 E-MAIL: pvidal@ujaen.es TLF: 953212370
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/53867
URL WEB: kavea.ujaen.es
 
NOMBRE: OGAYAR FERNÁNDEZ, BLAS
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U120 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
ÁREA: 535 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
N. DESPACHO: A3 - 239 E-MAIL: bogayar@ujaen.es TLF: 953212858
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/16508
URL WEB: www.bogayar.es
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

No se han establecido requisitos previos en esta asignatura.

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Por sus contenidos, de acuerdo con los contenidos básciicos, nuestra disciplina guarda una estrecha interrelación y fundamental relación con las materias especificas de la titulación. Esta  asignatura permite obtener conocimientos específicos de la especialidad, permite ampliar y profundizar los conocimientos adquiridos en la asignatura Electrotecnia de segundo curso.  Los conocimientos adquiridos servirán de base para poder comprender y adquirir posteriores conocimientos en asignaturas de la especialidad.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Para cursar esta asignatura el estudiante debe de haber adquirido antes unos conocimientos previos en teoría de circuitos  a través de la asignatura Electrotecnia. Además debe de tener conocimientos básicos de cálculo diferencial, cálculo integral, álgebra matricial, cálculos básicos con números complejos, y trigonometría.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CB2R Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3R Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB4R Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5R Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CEL1 Conocimientos sobre control de máquinas y accionamientos eléctricos y sus aplicaciones. Conocimiento aplicado de electrónica de potencia.
CEL2 Capacidad para el cálculo y diseño de instalaciones eléctricas de media y baja tensión.
CEL4 Conocimiento sobre sistemas eléctricos de potencia y sus aplicaciones.
CT2 Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
Resultados de aprendizaje
Resultado 29R Simulación mediante herramientas específicas de circuitos eléctricos.
Resultado 30R Conocimiento de circuitos en régimen estacionario sinusoidal.
Resultado 31R Conocimiento de sistemas trifásicos equilibrados y desequilibrados.
Resultado 32R Conocimiento del régimen transitorio en circuitos eléctricos.
Resultado 33R Conocimiento de armónicos.
5. CONTENIDOS

Herramientas de simulación de circuitos eléctricos
Análisis de circuitos en régimen estacionario sinusoidal
Sistemas trifásicos equilibrados y desequilibrados
Régimen transitorio en circuitos eléctricos
Armónicos

CAPÍTULO 1 ANÁLISIS DE CIRCUITOS EN RÉGIMEN ESTACIONARIO SINUSOIDAL  

TEMA 1.1.- Análisis por medio del álgebra compleja.

1.- Introducción.

2.- Representación de las ondas sinusoidales por números complejos.

3.- Determinación del régimen estacionario sinusoidal por el método simbólico.

4.- Comportamiento ante una señal sinusodial de: resistencia, bobina y condensador.

5.- Impedancia y admitancia. Immitancia.

6.- Forma binómica de las immitancias. Resistencia y reactancia. Conductancia y suceptancia.  

TEMA 1.2.- Energía y potencia en régimen en estacionario senoidal.

1.- Introducción.

2.- Relación de potencia y energía en los elementos pasivos básicos.

3.- Relaciones de potencia y energía en los dipolos.

4.- Potencia instantánea. Potencia media. Potencia activa. Potencia fluctuante.

5.- Potencia aparenta, activa y reactiva.

6.- Potencia compleja y su notación simbólica. Diferentes expresiones de la potencia activa y reactiva.

7.- Factor de potencia y su importancia en el suministro de energía eléctrica.

8.- Corrección del factor de potencia.  

TEMA 1.3.- Técnicas de análisis de circuitos en régimen senoidal.

1.- Características topológicas de un circuito.

2.- Número de ecuaciones independientes.

3.- Elección de las ecuaciones nodales y circulares independientes.

4.- Método de análisis por mallas. Forma matricial de las ecuaciones circulares.

5.- Método de análisis por nudos. Forma matricial de las ecuaciones nodales.

6.- Aplicación de teoremas: superposición; Thevenin y Norton.  

TEMA 1.4. Resonancia.

1.- Introducción.

2.- Resonancia en circuitos eléctricos.

3.- Resonancia en serie o tensión.

4.- Resonancia paralelo.

5.- Procesos energéticos en condiciones de resonancia.

6.- Factor de calidad.

 

 

CAPITULO 2 SISTEMAS TRIFÁSICOS EQUILIBRADOS Y DESEQUILIBRADOS  

TEMA 2.1. Sistemas trifásicos equilibrados.

1.- Introducción.

2.- Generación de un sistema trifásico de tensiones equilibradas. - Conexión de fuentes en estrella y en triángulo.

3.- Noción de fase y secuencia de fase.

4.- Cargas trifásicas en estrella y triángulo.

5.- Tensión de fase y de línea. Intensidad de fase y de línea. Relación entre ambas en los sistemas equilibrados.

6.- Circuitos trifásicos equilibrados. Cálculo de los mismos por reducción a un problema monofásico.

7.- Potencia en los sistemas trifásicos equilibrados: Activa. Reactiva. Aparente. Potencia compleja.

8.- Factor de potencia. Mejora del factor de potencia.  

TEMA 2.2. Sistemas trifásicos desequilibrados.

1.- Introducción.

2.- Sistemas trifásicos desequilibrados. Condiciones de desequilibrio.

3.- Componentes simétricas.

4.- Descomposición de un sistema de vectores en sus componentes simétricas.

5.- Potencia de un sistema desequilibrado.

6.- Estudio de sistemas trifásicos desequilibrados en tensiones.

7.- Impedancia a la secuencia directa, inversa y homopolar. Redes de secuencia

8.- Estudio de circuitos trifásicos desequilibrados en impedancias.  

TEMA 2.3. Estudio de cortocircuitos desequilibrados

1.- Aplicación de las componentes simétricas al cálculo de cortocircuitos desequilibrado

2.- Tipos de cortocircuitos desequilibrados: fase tierra, bifásico, bifásico a tierra

3.- Determinación de las ecuaciones para el análisis de los distintos tipos.  

 

 

CAPITULO 3 RÉGIMEN TRANSITORIO EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS  

TEMA 3.1 Fundamentos

1.- Introducción

2.- Ecuaciones diferenciales con coeficientes constantes.

3.- Métodos resolutivos de la ecuación diferencial. 3.1- Método clásico. 3.2.- Método operacional (Transformada de Laplace).

4.- Condiciones iniciales en las redes

5.- Condiciones iniciales en los elementos pasivos simples: Resistencia, bobina y condensador  

TEMA 3.2 Resolución del transitorio por el método clásico en circuitos de primer orden

1.- Respuesta natural y permanente.

2.- Constantes de tiempo.

3.- Análisis de un circuito RC en serie

4.- Análisis de un circuito RL en serie

5.- Análisis de otros circuitos de primer orden

6.- Procedimientos para evaluar la constante de integración.

7.- Método esquemático para la resolución de circuitos de primer orden.  

TEMA 3.3 Resolución del transitorio por el método clásico en circuitos de segundo orden

1.- Respuesta natural, ecuación característica.

2.- Circuitos sobreamortiguados, críticamente amortiguados y subamortiguados.

3.- Análisis de un circuito RLC en serie

4.- Análisis de un circuito RLC en paralelo

5.- Evaluación de las constantes de integración en circuitos de segundo orden.  

TEMA 3.4 Resolución del transitorio por el método operacional.

1.- Introducción.

2.- La Transformada de Laplace.

3.- Propiedades y teoremas básicos de la Transformada de Laplace.

4.- Transformadas inversas de Laplace.

5.- Descomposición en fracciones simples.

6.- Procedimientos para el análisis de circuitos mediante la Transformada de Laplace.

7.- Impedancias operacionales y circuitos operacionales.

8.- Técnicas de análisis en circuitos operacionales.  

TEMA 3.5 Aplicación al cálculo de cortocircuitos eléctricos

1.- Régimen transitorio en cortocircuitos eléctricos.

2.- Factores que influyen en los fenómenos transitorios del cortocircuito.

3.- Comportamiento de los principales elementos de un sistema eléctrico ante el c.c.

4.- Cortocircuito en una red interconectada.

5.- Normas y recomendaciones en el cálculo de las corrientes de c.c.

 

CAPITULO 4 ARMÓNICOS  

TEMA 4.1. Introducción. Fuentes de armónicos.

1.- La red ideal, parámetros fundamentales.

2.- Origen de los armónicos- cargas no lineales.

3.- Definición de armónico.

4.- Fuentes de armónicos: corrientes magnetizantes en transformadores; lámparas de descarga; convertidores estáticos; hornos de arco...  

TEMA 4.2. Análisis de Fourier.

1.- Series de Fourier

2.- Evaluación de los coeficientes de Fourier.

3.- Efecto de las simetrías de forma de onda sobre los coeficientes de Fourier.

4.- Representación gráfica, espectros

5.- Valor eficaz de una señal periódica no senoidal.

6.- Factores de las señales periódicas. Índices para la medición de armónicos.

TEMA 4.3. Análisis de circuitos con armónicos

1.- Analisis de circuitos lineales excitados con señales periódicas no senoidales.

2.- Potencia activa, reactiva, aparente, reactiva de distorsión y factor de potencia.

3.- Aplicación a circuitos trifásicos. Secuencia de fase de los armónicos.  

TEMA 4.4. Efectos de los armónicos en los sistemas eléctricos.

1.- Efectos sobre los conductores

2.- Efectos sobre los transformadores

3.- Efectos sobre los condensadores

4.- Efectos sobre los motores

5.- Efectos sobre los sistemas de protección

6.- Efectos sobre otros equipos

7.- Corrientes de neutro

8.- Resonancias  

TEMA 4.5. Filtrado de armónicos

1.- Introducción

2.- Filtros pasivos

En derivación: filtros sintonizados; filtros amortiguados      

En serie: filtros de bloqueo

3.- Filtros activos: en serie; en derivación.

4.- Filtros híbridos.  

TEMA 4.6. Normativa sobre armónicos

1.- Normas

2.- Niveles de emisión compatibilidad y planificación  

 

RELACIÓN DE PRÁCTICAS

 

 1  Análisis de circuitos en régimen estacionario sinusoidal

     a- Comportamiento de elementos pasivos ante una señal sinusoidal.

     b- Potencias

     c- Simulación mediante Pspice

2   Técnicas de análisis de circuitos

      a-Mallas y nudos

      b-Teoremas: superposición y Thevenin

      c-Simulación mediante Pspice

3 Resonancia

      a-Simulación mediante Pspice

4 Sistemas trifásicos equilibrados

      a-Cargas trifásicas estrella y triángulo

      b-Medida de potencia en sistemas trifásicos equilibrados

      c-Simulación de los ensayos realizados

5 Sistemas trifásicos desequilibrados

      a-Medida de potencia en los sistemas desequilibrados

      b-Simulación de los ensayos realizados

6 Transitorio en circuitos eléctricos

      a-Transitorio de primer orden cálculo y simulación

      b-Transitorio de segundo orden cálculo y simulación

7 Armónicos, identificación y registro de armónicos

 

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M5 - Otros
67.5 101.25 168.75 6.75
  • CB2R
  • CB3R
  • CB4R
  • CB5R
  • CEL1
  • CEL2
  • CEL4
  • CT2
  • CT4
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M11R - Resolución de ejercicios
  • M6R - Actividades practicas
  • M7R - Seminarios
  • M9R - Laboratorios
15.0 22.5 37.5 1.5
  • CEL1
  • CEL2
  • CEL4
  • CT2
  • CT4
A3 - Tutorías colectivas/individuales
  • M14 - Supervisión de trabajos dirigidos
  • M15 - Seminarios
  • M17 - Aclaración de dudas
  • M18 - Comentarios de trabajos individuales
  • M19 - Presentaciones/exposiciones
7.5 11.25 18.75 0.75
  • CEL1
  • CEL2
  • CEL4
  • CT2
  • CT4
TOTALES: 90.0 135.0 225.0 9.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

- Clases teóricas, como medio de ofrecer una visión general y sistemática de los temas destacando los aspectos más importantes de los mismos, ofreciendo al alumno la posibilidad de motivación por quienes ya son expertos en el conocimiento de una materia, a través del diálogo y el intercambio de ideas. Las clases teóricas se irán desarrollando en el aula, intercalando problemas entre las explicaciones teóricas cuando se estime oportuno.  En el transcurso de dichas  clases se usarán diversos medios de proyección, transparencias, cañón de video, etc.

- Prácticas de laboratorio,  estas clases prácticas persiguen afianzar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas, especialmente aquellos referidos a los aspectos de utilización de equipos, montaje de la instalación eléctrica y su compresión.

 -Prácticas de simulación, Como complemento a las prácticas que se realizan en el laboratorio y mediante la utilización de software específico, se realizan prácticas de simulación, que permiten al alumno obtener manejo de las herramientas informáticas existentes en el campo de la ingeniería eléctrica

 -En las clases teóricas y prácticas se tratará que el alumno adquiera los conocimientos necesarios para que pueda llegar a alcanzar los objetivos, adquirir los conocimientos y competencias reseñadas anteriormente.

 -Seminarios, exposición de trabajos y debate: Se estructuran como sesiones de trabajo en las que el profesor, con un grupo de estudiantes, examina y compara los diversos puntos de vista y las opiniones de todos sus componentes, con el fin de ilustrar una conclusión y contribuir a la comprensión de los problemas analizados por todos los alumnos.   

 -Las tutorías, como método individualizado del seguimiento de aprendizaje y de desarrollo de las capacidades citadas.  En las tutorías se tratará de resolver las dudas planteadas por los alumnos sobre las clases teórico/prácticas o sobre las relaciones de problemas que los alumnos deban realizar.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales -Participación activa en la clase -Participación en debates. -Participación en el trabajo grupal Observación y notas del profesor 15.0%
Conceptos teóricos de la materia -Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia examen teórico 70.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Realización de trabajos, casos o ejercicios. valoración del trabajo entregado 15.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

Realización de un examen teórico, consistente en la interpretación de una serie de cuestiones teóricas y en la resolución de un número determinado problemas. Se evalúan en este apartado las competencias CL1, CL2, CL4, CT2, CT4 y los resultados del aprendizaje 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Este examen tendrá un peso en la nota final del 70%

Se entregará un trabajo sobre un  tema del programa de la asignatura que tendrá un peso en la nota final del 5% y los trabajos de las prácticas realizadas que  tendrán un peso en la nota final del 10 %. En este apartado se evalúan las competencias CT4 , CT2 y los resultados del aprendizaje 1,2,3,4,5,7

En el apartado de asistencia y participación, la asistencia tendrá un peso del 5%, mientras que la participación lo tendrá del 10%. Se evalúan las competencias CT4 y CT2

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Análisis de redes. Edición: -. Autor: Valkenburg, M. E. van. Editorial: México [etc.]: Limusa : Noriega, 1991  (C. Biblioteca)
  • Circuitos eléctricos. Edición: 7ª ed.. Autor: Nilsson, James W.. Editorial: Madrid [etc.]: Pearson Educación, 2007  (C. Biblioteca)
  • Teoría de circuitos: fundamentos. Edición: 4ª ed. renovada. Autor: Ras Oliva, Enrique. Editorial: Barcelona: Marcombo, D.L. 1987  (C. Biblioteca)
  • Electrotecnia I: (circuitos): cuadripolos y polifasica. Edición: -. Autor: Parra Prieto, Valentín M.. Editorial: Madrid: Universidad Politécnica, E.T.S. Ing Industriales, 1992
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Armónicos en sistemas de potencia. Edición: -. Autor: Arrillaga Garmendia, Jesús. Editorial: [Santander]: Universidad de Cantabria, D.L. 1994  (C. Biblioteca)
  • Corrientes de cortocircuito en redes trifásicas. Edición: 2ª ed. rev. Autor: Roeper, Richard. Editorial: Barcelona [etc.]: Marcombo [etc.], 1985  (C. Biblioteca)
  • Circuitos eléctricos para la ingeniería. Edición: -. Autor: -. Editorial: Madrid [etc.]: McGraw-Hill, 2004  (C. Biblioteca)
  • Fundamentos de teoría de circuitos. Edición: -. Autor: -. Editorial: Madrid : Paraninfo, 2007.  (C. Biblioteca)
  • Teoría de Circuitos. Edición: 1ª. Autor: José Fernández Moreno. Editorial: Paraninfo  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2R - Clases en pequeño grupo A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
10 - 16 sep 2018
5.00.00.0 7.5 Tema 1.1
Nº 2
17 - 23 sep 2018
5.02.00.0 10.5 Tema 1.2 Práctica 1
Nº 3
24 - 30 sep 2018
5.00.00.0 7.5 Tema 1.2 Tema 1.3
Nº 4
1 - 7 oct 2018
5.02.01.0 12.0 Tema 1.3 Práctica 2
Nº 5
8 - 14 oct 2018
5.00.00.0 7.5 Tema 1.3 Tema 1.4
Nº 6
15 - 21 oct 2018
4.02.00.0 9.0 Tema 2.1 Tema 2.2 Práctica 3
Nº 7
22 - 28 oct 2018
5.00.01.0 9.0 Tema 2.2 Tema 2.3
Nº 8
29 oct - 4 nov 2018
4.02.00.0 9.0 Tema 3.1 Tema 3.2 Práctica 4
Nº 9
5 - 11 nov 2018
5.00.00.0 7.5 Tema 3.2 Tema 3.3
Nº 10
12 - 18 nov 2018
5.02.02.0 13.5 Tema 3.3 Tema 3.4 Práctica 5
Nº 11
19 - 25 nov 2018
5.00.00.0 7.5 Tema 3.4 Tema 3.5
Nº 12
26 nov - 2 dic 2018
5.02.00.0 10.5 Tema 4.1 Tema 4.2 Práctica 6
Nº 13
3 - 9 dic 2018
3.50.02.0 8.25 Tema 4.2 Tema 4.3
Nº 14
10 - 16 dic 2018
3.03.00.0 9.0 Tema 4.4 Tema 4.5 Práctica 7
Nº 15
17 - 20 dic 2018
3.00.01.5 6.75 Tema 4.5 Tema 4.6
Total Horas 67.5 15.0 7.5 135.0