Programa de Asignatura Circuitos Elctricos

PLAN DE ESTUDIOS (PE): Licenciatura en Electrnica

AREA: Sistemas

ASIGNATURA: Circuitos Elctricos

CDIGO: LIM 015 CRDITOS: 5

FECHA: 9 de diciembre de 2011.

1. DATOS GENERALES Nivel Educativo: Licenciatura

Nombre del Plan de Estudios:

Licenciatura en Electrnica

Modalidad Acadmica:

Mixta.

Nombre de la Asignatura:

Circuitos Elctricos

Ubicacin:

Bsico

Correlacin:

Asignaturas Precedentes: Matemticas Universitarias II

Asignaturas Consecuentes:Circuitos Elctricos en el dominio de la Frecuencia

Conocimientos, habilidades, actitudes y valores previos:Conocimientos: Conocimientos bsicos en el rea de Ciencias Exactas (Matemticas y Fsica).

Habilidades: Auto-aprendizaje. Capacidad de anlisis. Capacidad de sntesis. Plantear y resolver problemas.

Actitudes: Disposicin para trabajo en equipo. Participacin activa. Inters por el conocimiento y la investigacin. Apertura al cambio y al dilogo. Compromiso.Colaboracin.

2. CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTEConceptoHoras por periodoTotal de horas por periodoNmero de crditos

TeoraPrctica

Horas teora y prctica

483280

Total4832805

3. REVISIONES Y ACTUALIZACIONES Autores:Hctor Santiago Ramrez.Abdn Garca Vzquez.Liliana Cortz.Miguel ngel Hernndez Melndez.Enrique Eugenio Prez Mayesffer Azcrraga.Francisco Lpez Huerta.Alejandro Prez Gracia.Gerardo Mino Aguilar.Febe Barbosa Xochicale.

Fecha de diseo:12 de enero de 2010

Fecha de la ltima actualizacin:9 de diciembre de 2011

Fecha de aprobacin por parte de la academia de rea 20 de julio de 2010

Fecha de aprobacin por parte de CDESCUA 9 de diciembre de 2011

Fecha de revisin del Secretario Acadmico 9 de diciembre de 2011

Revisores:Gustavo Rubn LinaresRicardo lvarezHctor Santiago Ramrez.Abdn Garca Vzquez.Liliana Cortz.Miguel ngel Hernndez Melndez.Enrique Eugenio Prez Mayesffer Azcrraga.Francisco Lpez Huerta.Alejandro Prez Gracia.Gerardo Mino Aguilar.Febe Barbosa Xochicale.Vctor Rodolfo Gonzalez Daz.

Sinopsis de la revisin y/o actualizacin:El programa fue creado en enero de 2010 y la asignatura se imparte a partir del periodo de otoo de 2010, por lo que se encuentra en una fase de creacin, bajo una revisin constante. Las ltimas actualizaciones consisten en: -Un cambio en la unidad IV-Amplificadores operacionales, reduciendo la cantidad de temas, puesto que stos se retoman en una materia posterior, pero se hace nfasis en que los temas relacionados con el Amplificador Operacional estn orientados hacia el anlisis de circuitos con tales dispositivos, considerndolos con caractersticas ideales.-Anexar sugerencias de actividades para cada una de las unidades temticas.-Cambios sugeridos por

4. PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR (A) PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA:Disciplina profesional:Licenciado o Ingeniero en Electrnica

Nivel acadmico:Maestra en Ciencias (o superior) con especialidad en Electrnica

Experiencia docente:Mnima de 3 aos

Experiencia profesional:Mnima de 3 aos

5. OBJETIVOS:5.1 General: El estudiante conocer y aplicar los fundamentos tericos y metodolgicos para el anlisis de circuitos elctricos en el dominio del tiempo. Comprender y aplicar las tcnicas de anlisis de circuitos elctricos, fomentando su capacidad de abstraccin mediante el uso de modelos matemticos que predicen el comportamiento de un circuito real, propiciando su capacidad de sntesis de soluciones tecnolgicas en las distintas reas de la electrnica.

5.2 Especficos:

5.2.1 Conocer los elementos bsicos de un circuito elctrico, as como las ecuaciones y las leyes fsicas que gobiernan su comportamiento.5.2.2 Aplicar los mtodos de anlisis de circuitos para solucionar sistemticamente problemas de circuitos resistivos con fuentes de excitacin de corriente directa.5.2.3 Conocer los teoremas de circuitos y aplicarlos para simplificar el anlisis de los mismos.5.2.4 Conocer el funcionamiento bsico de un Amplificador Operacional e identificar sus configuraciones bsicas, analizndolas usando su modelo ideal.5.2.5 Describir el comportamiento dinmico de circuitos de primer orden con ecuaciones diferenciales y comprender cmo afectan las condiciones iniciales, las entradas y los parmetros del circuito a su respuesta transitoria.5.2.6 Comprender el comportamiento dinmico y las propiedades transitorias de los circuitos de segundo orden.5.2.7 Conocer el comportamiento de los circuitos elctricos cuando son excitados con fuentes sinusoidales.

6. REPRESENTACIN GRFICA DE LA ASIGNATURA:

Benemrita Universidad Autnoma de Puebla Vicerrectora de Docencia Direccin General de Educacin Superior Facultad de Ciencias de la Electrnica

15Circuitos Elctricos

7. CONTENIDO

Unidad ObjetivoEspecficoContenido Temtico/Actividades de aprendizajeBibliografa

BsicaComplementaria

1. Leyes y conceptos bsicos.Conocer los elementos bsicos de un circuito elctrico, as como las ecuaciones y las leyes fsicas que gobiernan su comportamiento.1.1 Carga y corriente.1.2 Tensin.1.3 Potencia y energa.1.4 Elementos de circuito: lineales y no lineales.1.5 Circuitos, nodos, ramas, lazos y mallas.1.6 Ley de Ohm.1.7 Leyes de Kirchhoff.1.8 Interconexin de elementos de circuitos.1.8.1 Asociacin en serie y paralelo.1.8.2 Divisores de corriente y de tensin.1.8.3 Transformaciones Delta-Estrella.

Actividades sugeridas:1.1 Prctica de laboratorio: medicin de tensiones y corrientes de rama en un circuito resistivo.1. Alexander Sadiku, Fundamentos de circuitos elctricos. 3 Edicin. McGraw-Hill Interamericana.

2. Hayt Kemmerly Durbin, Anlisis de circuitos en ingeniera. McGraw-Hill, 2007.3. David Irwin, Anlisis bsico de circuitos en ingeniera. Prentice-Hall Hispanoamericana.

2. Mtodos de anlisis.Aplicar los mtodos de anlisis de circuitos para solucionar sistemticamente problemas de circuitos resistivos con fuentes de excitacin de corriente directa.1 2.1 Anlisis nodal.2.2 Anlisis nodal con fuentes de tensin.2.3 Anlisis nodal por inspeccin.2.4 Anlisis de mallas. 2.5 Anlisis nodal con fuentes de corriente.2.6 Anlisis de mallas por inspeccin.

Actividades sugeridas:2.1 Simulacin y anlisis de circuitos con Spice.1. Alexander Sadiku, Fundamentos de circuitos elctricos. 3 Edicin. McGraw-Hill Interamericana.

2. David E. Johnson, et. al., Anlisis bsico de circuitos elctricos, Ed. Prentice Hall.3. Hayt Kemmerly Durbin, Anlisis de circuitos en ingeniera. McGraw-Hill, 2007.

3. Teoremas de Circuitos.Conocer los teoremas de circuitos y aplicarlos para simplificar el anlisis de los mismos.3.1 Propiedad de linealidad.3.2 Teorema de Superposicin.3.3 Teorema de Transformacin de fuentes.3.4 Teorema de Thevenin.3.5 Teorema de Norton.3.6 Teorema de mxima transferencia de potencia.

Actividades sugeridas:3.1 Simulacin de circuitos con Spice.1. Alexander Sadiku, Fundamentos de circuitos elctricos. 3 Edicin. McGraw-Hill Interamericana.

2. David E. Johnson, et. al., Anlisis bsico de circuitos elctricos, Ed. Prentice Hall.3. Hayt Kemmerly Durbin, Anlisis de circuitos en ingeniera. McGraw-Hill, 2007.

4. Anlisis bsico de Circuitos con Amplificadores Operacionales.Conocer el funcionamiento bsico de un Amplificador Operacional e identificar sus configuraciones bsicas, analizndolas usando su modelo ideal.3 4.1 Amplificador Operacional ideal como elemento de circuito.4.2 Amplificadores Operacionales reales.4.3 Anlisis de las configuraciones bsicas de circuitos con amplificadores operacionales utilizando el modelo ideal.4.3.1 Amplificador inversor.4.3.2 Amplificador no inversor.4.3.3 Amplificador sumador.4.3.4 Amplificador diferencia.

Actividades sugeridas4.1 Simulacin de circuitos con Amplificadores Operacionales.4.2 Prctica de laboratorio: Circuitos con Amplificadores Operacionales.1. Alexander Sadiku, Fundamentos de circuitos elctricos. 3 Edicin. McGraw-Hill Interamericana.

2. Hayt Kemmerly Durbin, Anlisis de circuitos en ingeniera. McGraw-Hill, 2007.3. David E. Johnson, et. al., Anlisis bsico de circuitos elctricos, Ed. Prentice Hall.

5. Circuitos de primer orden.Comprender el comportamiento dinmico y las propiedades transitorias de los circuitos de primer orden. Describir el comportamiento dinmico de un circuito con ecuaciones diferenciales y comprender cmo afectan las condiciones iniciales, las entradas y los parmetros del circuito a su respuesta transitoria.5.1 Relacin corriente-voltaje para capacitores e inductores en el dominio del tiempo.5.2 Asociacin serie y paralelo de capacitores e inductores.5.3 Respuesta natural de circuitos de primer orden: RC y RL.5.4 Respuesta forzada de circuitos de primer orden: RC y RL.5.5 Respuesta al escaln.5.6 Circuitos de primer orden con amplificadores operacionales.

Actividades sugeridas:5.1 Prctica de laboratorio: Anlisis transitorio de circuitos de primer orden.1. Alexander Sadiku, Fundamentos de circuitos elctricos. 3 Edicin. McGraw-Hill Interamericana.

2. Hayt Kemmerly Durbin, Anlisis de circuitos en ingeniera. McGraw-Hill, 2007.3. David E. Johnson, et. al., Anlisis bsico de circuitos elctricos, Ed. Prentice Hall.

6. Circuitos de segundo orden.3 4 6.1 Introduccin a los circuitos de segundo orden.6.2 Determinacin de los valores inicial y final.6.3 Respuesta natural de circuitos de segundo orden.6.4 Respuesta al escaln de circuitos de segundo orden.6.5 Circuitos generales de segundo orden.6.6 Circuitos de segundo orden con amplificadores operacionales.

Actividades sugeridas:6.1 Simulacin de Circuitos de segundo orden.1. Alexander Sadiku, Fundamentos de circuitos elctricos. 3 Edicin. McGraw-Hill Interamericana.

2. Hayt Kemmerly Durbin, Anlisis de circuitos en ingeniera. McGraw-Hill, 2007.

3. David E. Johnson, et. al., Anlisis bsico de circuitos elctricos, Ed. Prentice Hall.

7. Fuentes sinusoidales y fasores.Conocer el comportamiento de los circuitos elctricos cuando son excitados con fuentes sinusoidales.7.1 Propiedades de los sinusoides.7.2 Fasores.7.3 Impedancia y admitancia.7.4 Anlisis sinusoidal en estado estable empleando fasores.

Actividades sugeridas:7.1 Simulacin de circuitos de a.c. en Spice.7.2 Prctica de laboratorio: Respuesta de circuitos de a.c.7.3 Investigacin de temas complementarios.1. Alexander Sadiku, Fundamentos de circuitos elctricos. 3 Edicin. McGraw-Hill Interamericana.

2. David E. Johnson, et. al., Anlisis bsico de circuitos elctricos, Ed. Prentice Hall.3. Hayt Kemmerly Durbin, Anlisis de circuitos en ingeniera. McGraw-Hill, 2007.

8. CONTRIBUCIN DEL PROGRAMA DE ASIGNATURA AL PERFIL DE EGRESOUnidadPerfil de egreso(anotar en las siguientes tres columnas a qu elemento(s)del perfil de egreso contribuye esta asignatura)

ConocimientosHabilidadesActitudes y valores

1. Leyes y conceptos bsicos.Conceptos elementales sobre circuitos elctricos: elementos bsicos, variables fsicas, interconexin de elementos y leyes fsicas. Comunicacin asertiva. Comprensin de textos. Pensamiento formal. Plantear y resolver problemas. Apropiarse de diferentes mtodos y tcnicas para plantear, estructurar y modelar procesos o sistemas, para simularlos o emularlos. Desarrollar y aplicar tcnicas, mtodos y procesos pertinentes para el anlisis de problemas y sntesis de soluciones, mediante tecnologas de distintas reas de la electrnica. Mantener un alto sentido de responsabilidad por la funcin y las actividades que le sean asignadas. Iniciativa, constancia y perseverancia ante las tareas asignadas. Disposicin para colaborar en equipos de trabajo. Compromiso social, tolerancia, solidaridad y respeto en la convivencia cotidiana. Empata y apertura al dilogo.

2. Mtodos de anlisis.Anlisis sistematizado de circuitos simples y complejos mediante tcnicas especializadas.

3. Teoremas de Circuitos.Aplicacin de los teoremas de circuitos para coadyuvar en el anlisis y sntesis de sistemas electrnicos.

4. Anlisis bsico de Circuitos con Amplificadores Operacionales.Conocimientos relacionados con el Amplificador Operacional: funcionamiento, topologas y anlisis de circuitos con Amplificadores Operacionales.

5. Circuitos de primer orden.Respuestas transitorias y de estado permanente de circuitos de primer orden RC y RL.

6. Circuitos de segundo orden.Respuestas transitorias y de estado permanente de circuitos de segundo orden.

7. Fuentes sinusoidales y fasores.Respuesta en estado permanente de circuitos con elementos reactivos bajo excitacin de fuentes sinusoidales.

9. Describa cmo el eje o los ejes transversales contribuyen al desarrollo de la asignaturaEje (s) transversalesContribucin con la asignatura

Formacin Humana y SocialCultiva una actitud participativa y tolerante, que mejora las aptitudes del estudiante para trabajos en equipo.

Desarrollo de Habilidades en el uso de las Tecnologas de la Informacin y la Comunicacin Impacta en la capacidad del estudiante para el manejo de equipo de instrumentacin electrnica y el uso de software de simulacin de circuitos.

Desarrollo de Habilidades del Pensamiento ComplejoDesarrolla en el estudiante la capacidad de anlisis y sntesis de informacin para la solucin de problemas especficos.

Lengua Extranjera Estimula en el estudiante la capacidad de recopilar datos e informacin especializada escrito en otros idiomas.

Innovacin y Talento UniversitarioFomenta en el estudiante la actitud de ser tenas en las metas que se forja.

Educacin para la Investigacin Fomenta en el estudiante la capacidad de ser metdico y ordenado en sus trabajos y tareas.

10. ORIENTACIN DIDCTICO-PEDAGGICA. Estrategias y Tcnicas de aprendizaje-enseanzaRecursos didcticos

Estrategias de aprendizaje: Lecturas Reflexiones Investigaciones

Estrategias de enseanza: Aprendizaje colaborativo. Aprendizaje basado en problemas. Solucin de Problemas.

Ambientes de aprendizaje: Aula, Laboratorio, Centro de cmputo (si es posible).

Actividades y experiencias de aprendizaje: Taller de solucin de ejercicios. Visita a laboratorios avanzados.

Tcnicas Exposicin. Prcticas en Laboratorios. Tcnicas Grupales. Estudio de casos. Lluvia de ideas. Institucin programada.

Can de Video. Proyector de acetatos. Plumn y pizarrn. Computadora. Programas de Cmputo. Biblioteca. Software: Simuladores de circuitos.

11. CRITERIOS DE EVALUACIN

Criterios Porcentaje

Exmenes 60

Participacin en clase, exposiciones y tareas10

Trabajos de investigacin y/o de intervencin10

Prcticas de laboratorio20

Total100

12. REQUISITOS DE ACREDITACIN (Reglamento de procedimientos de requisitos para la admisin, permanencia y egreso del los alumnos de la BUAP)

Estar inscrito oficialmente como alumno de la Facultad de Ciencias de la Electrnica en la BUAP

Asistir como mnimo al 80% de las sesiones

La calificacin mnima para considerar un curso acreditado ser de 6

Las calificaciones en ordinario y en extraordinario estn sujetas a la tabla del punto 10. Criterios de evaluacin, y adems de haber realizado y entregado los reportes de todas las prcticas de laboratorio del curso

Cumplir con las actividades acadmicas y cargas de estudio asignadas que seale el PE

13. Anexar (copia del acta de la Academia y de la CDESCUA con el Vo. Bo. del Secretario Acadmico )