temario analisis de circuitos

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I. ELEMENTOS BÁSICOS DE CIRCUITOS RESISTIVOS (8.0 horas) ANTECEDENTES: Álgebra, Geometría Analítica, Cálculo Diferencial, Electricidad y Magnetismo. OBJETIVO: El alumno comprenderá y analizará los elementos básicos que conforman los circuitos resistivos elementales a partir de sus principios fundamentales. CONTENIDO: I.1 Elementos que constituyen un circuito; resistor y resistencia; modelos de fuentes ideales y reales de voltaje y de corriente. I.2 Ley de Ohm y convención pasiva de signos; potencial eléctrica y conservación de la carga; resistores en serie y en paralelo; transformación delta-estrella. I.3 Leyes de Kirchhoff; métodos de análisis de circuitos: por mallas y por nodos; principio de superposición. I.4 Análisis y diseño de circuitos resistivos por medio de simulación con equipo de cómputo. II. CIRCUITOS RESISTIVOS CON FUENTES INDEPENDIENTES Y DEPENDIENTES (12.0 horas) ANTECEDENTES: Álgebra, Geometría Analítica, Cálculo Diferencial, Electricidad y Magnetismo.

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Facultad de Ingeneiria UNAM

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I. ELEMENTOS BSICOS DE CIRCUITOS RESISTIVOS(8.0 horas)ANTECEDENTES:lgebra, Geometra Analtica, Clculo Diferencial, Electricidad y Magnetismo.OBJETIVO:El alumno comprender y analizar los elementos bsicos que conforman los circuitos resistivos elementales a partir de sus principios fundamentales.CONTENIDO:I.1 Elementos que constituyen un circuito; resistor y resistencia; modelos de fuentes ideales y reales de voltaje y de corriente.I.2 Ley de Ohm y convencin pasiva de signos; potencial elctrica y conservacin de la carga; resistores en serie y en paralelo; transformacin delta-estrella.I.3 Leyes de Kirchhoff; mtodos de anlisis de circuitos: por mallas y por nodos; principio de superposicin.I.4 Anlisis y diseo de circuitos resistivos por medio de simulacin con equipo de cmputo.II. CIRCUITOS RESISTIVOS CON FUENTES INDEPENDIENTES Y DEPENDIENTES(12.0 horas)ANTECEDENTES:lgebra, Geometra Analtica, Clculo Diferencial, Electricidad y Magnetismo.OBJETIVO:El alumno analizar y aplicar los conceptos de equivalencia de circuitos y los teoremas de Thvenin y de Norton para la solucin de circuitos resistivos con fuentes independientes y dependientes, haciendo nfasis en el anlisis de aplicaciones sencillas del amplificador operacional ideal.CONTENIDO:II.1 Fuentes de corriente y de voltaje dependientes o controladas; anlisis de circuitos resistivos con fuentes independientes y dependientes.II.2 Transformacin de fuentes; equivalencia de circuitos; teoremas de Thvenin y de Norton; teorema de mxima transferencia de potencia.II.3 Amplificador operacional como aplicacin de circuitos con fuentes dependientes; configuracin inversora, no inversora, el sumador, el seguidor y el comparador.II.4 Anlisis y simulacin de circuitos resistivos con fuentes independientes y dependientes con equipo de cmputo.III. ANLISIS DEL ESTADO TRANSITORIO DE CIRCUITOS RC, RL Y RLC(16.0 horas)ANTECEDENTES:lgebra, Geometra Analtica, Clculo Diferencial, Clculo Integral, Ecuaciones Diferenciales y, Electricidad y Magnetismo.OBJETIVO:El alumno discutir las funciones o seales de tiempo continuo o discreto que se emplean en el anlisis de circuitos elctricos, adems obtendr y analizar los modelos matemticos de los circuitos RC, RL y RLC en estado transitorio, para interpretar su solucin y establecer los parmetros para obtener una respuesta dada.CONTENIDO:III.1 Seales bsicas en la teora de circuitos: escaln, impulso o delta de Dirac, rampa, exponencial y sinusoidal, su representacin matemtica y grfica; obtencin de la expresin matemtica de seales lineales compuestas y su representacin grfica con equipo de cmputo.III.2 Obtencin y anlisis de los modelos matemticos de los circuitos RC y RL; constantes de tiempo de cada circuito.III.3 Interpretacin de las respuestas libre y forzada de los circuitos RC y RL con condiciones iniciales; respuesta a las seales bsicas: escaln, impulso, exponencial y sinusoidal; aplicacin del teorema de Thvenin para el planteamiento de la ecuacin de circuitos RC y RL; anlisis del circuito integrador con amplificador operacional.III.4 Circuito RLC serie con fuente de voltaje, y paralelo con fuente de corriente: modelo matemtico, ecuacin caracterstica y valores caractersticos; anlisis de los diferentes tipos de respuesta libre de circuitos de segundo orden y su relacin con los valores caractersticos: no amortiguada, subamortiguada, crticamente amortiguada y sobreamortiguada; respuesta completa de circuitos de segundo orden con condiciones iniciales: respuesta libre, natural u homognea y respuesta forzada, permanente o particular; mtodo de las variables de estado para el planteamiento del modelo matemtico de circuitos elctricos de segundo orden; modelo matricial de circuitos de segundo orden.III.5 Diseo de circuitos de segundo orden, a partir de sus valores caractersticos y de grficas de su respuesta completa.III.6 Anlisis y simulacin de circuitos RC y RL de primer y segundo orden, as como de circuitos RLC de segundo orden con equipo de cmputo.IV. CIRCUITOS EN ESTADO SINUSOIDAL PERMANENTE(20.0 horas)ANTECEDENTES:lgebra, Geometra Analtica, Clculo Diferencial, Clculo Integral, Ecuaciones Diferenciales y, Electricidad y Magnetismo.OBJETIVO:El alumno comprender y analizar los conceptos bsicos asociados a los circuitos en estado sinusoidal permanente, sus principios y teoremas bsicos, poniendo nfasis en los conceptos de potencia compleja, factor de potencia y de sistemas trifsicos balanceados.CONTENIDO:IV.1 Respuesta forzada de circuitos RC, RL y RLC a una excitacin sinusoidal; funcin de excitacin exponencial compleja; concepto de fasor; impedancia (resistencia y reactancia) y admitancia (conductancia y susceptancia) de elementos capacitivos e indutivos.IV.2 Anlisis de circuitos en estado sinusoidal permanente: fuentes dependientes, leyes de Kirchhoff y mtodos de corrientes de malla y de voltajes de nodo usando fasores; aplicacin de los teoremas de superposicin y de Thvenin para el anlisis de circuitos en estado sinusoidal permanente; diagramas fasoriales.IV.3 Anlisis y simulacin de circuitos en estado sinusoidal permanente con equipo de cmputo.IV. 4 Concepto de potencia instantnea y promedio; valor efectivo o eficaz (rms) de una seal peridica; concepto de potencial compleja; factor de potencia y ngulo de potencia; problemas de correccin del factor de potencia en una instalacin elctrica.IV.5 Obtencin de la potencia compleja y resolucin de problemas de correccin del factor de potencia con equipo de cmputo.IV.6 Introduccin a los sistemas trifsicos: descripcin del generador trifsico, caractersticas principales, voltaje de fase o de lnea a neutro y voltaje de lnea a lnea o entre fases; anlisis de circuitos trifsicos balanceados con cargas delta y estrella; transformacin delta-estrella; potencia instantnea y promedio de circuitos trifsicos balanceados.V. INTRODUCCIN A LA RESPUESTA EN FRECUENCIA DE CIRCUITOS ELCTRICOS(8.0 horas)ANTECEDENTES:lgebra, Geometra Analtica, Clculo Diferencial, Electricidad y Magnetismo.OBJETIVO:El alumno analizar y aplicar el concepto de respuesta en frecuencia de circuitos en estado sinusoidal permanente, para circuitos resonantes y para filtros de primer y de segundo orden.CONTENIDO:V.1 Funcin de red y funcin de transferencia de un circuito en estado sinusoidal permanente: obtencin de su ganancia y de su ngulo de desfase en funcin de la frecuencia; concepto de decibelio y el diagrama de Bode.V.2 Resonancia de un circuito RLC y su relacin con el factor de potencia; factor de calidad y ancho de banda de un circuito resonante.V.3 Filtros de primer orden con circuitos RC y RL; concepto de frecuencia de corte y de factor de calidad de un filtro.V.4 Filtros de segundo orden con circuitos RLC: pasa bajas, pasa altas, pasa bandas y supresor de bandas.V.5 Anlisis, diseo y simulacin de filtros de primer y segundo orden con equipo de cmputo.