Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica de Telecomunicación

Guía de Asignatura

CÓDIGO: 590000520

ANÁLISIS DE CIRCUITOS I

CRÉDITOS: 7.5

HORAS/SEMANA: 3T + 2L

CURSO: 1

CUATRIMESTRE: 1

INCOMPATIBILIDAD:

DPTO: ICS

Ingeniero Técnico de Telecomunicación: Especialidad/es

SONIDO E IMAGEN

CURSO ACADÉMICO: 2011/2012

Javier Luis Palmero

OBJETIVOS DOCENTES:

■ Tipo de asignatura: Troncal (Ingeniero Técnico de Telecomunicación [Especialidades: Sonido e Imagen, Sistemas Electrónicos, Sistemas de Telecomunicación]) y Obligatoria (Ingeniero Técnico de Telecomunicación [Especialidad Telemática]).

■ Curso: 1º.

■ Semestre: 1º

■ Departamento al que está adscrita: Ingeniería de Circuitos y Sistemas.

■ Centro: E.U.I.T. de Telecomunicación de la U.P.M.

■ Nº de créditos: 7,5 (4,5 créditos de teoría y 3 créditos prácticos).

■ HORAS/SEMANA: 3 H. TEORÍA --- 2H. LABORATORIO.

■ Profesorado: Profesores de AC-I del departamento I.C.S.
■ Coordinador: D. Javier Palmero Huerta. (Despacho: 7005; Teléfono: 913367832; Correo electrónico: jpalmero@ics.upm.es).

OBJETIVOS DOCENTES: Los alumnos deben adquirir los conocimientos necesarios para realizar el análisis en régimen permanente, tanto de corriente continua como sinusoidal, de los circuitos que puedan presentarse a lo largo de la carrera. Igualmente el alumno debe ser capaz de efectuar el análisis por procedimientos directos (análisis por corrientes y por tensiones) y por procedimientos indirectos (a través de los teoremas de circuitos).
Como complemento práctico a dicha formación, y mediante prácticas dirigidas, se ejercitará el alumno en el manejo de aparatos de medida y generadores, y en el montaje y medida de circuitos típicos. Todo ello con la finalidad de asentar una formación adecuada en el manejo de la instrumentación básica de cualquier laboratorio, manejar nuevamente algunos conceptos teóricos y sentar bases sólidas para laboratorios más especializados.

PROGRAMA:

TEMARIO:
PROGRAMA DE TEORÍA:

Tema 1: Leyes básicas.
1. Magnitudes eléctricas.
2. Intensidad de corriente.
3. Ley de Ohm. Resistencia.
4. Potencia disipada. Ley de Joule .
5. F.E.M. Generador ideal de tensión. Generador real de tensión. Potencia puesta en juego.
6. Análisis de un circuito serie.
7. Conexiones serie y paralelo.
8. Cortocircuito y circuito abierto.
9. Divisores de tensión y de corriente.
10. Resistencia equivalente. Asociación de resistencias.
11. Nudo, rama y malla. Leyes de Kirchoff.
12. Potencial absoluto. Masa.
13. Capacidad. Condensador. Energía almacenada. Capacidad equivalente.
14. Bobina. Energía almacenada en la bobina.
15. Generador ideal y generador real de intensidad. Potencia puesta en juego.

Tema 2: Estudio de circuitos en régimen permanente sinusoidal.
1. Introducción.
2. Funciones sinusoidales.
3. Fasor.
4. Desfase entre funciones sinusoidales.
5. Valor medio de una función sinusoidal.
6. Valor eficaz de una función sinusoidal.
7. Circuitos de corriente alterna.
8. Impedancia. Admitancia.
9. Potencia en alterna.
10. Potencia absorbida por los elementos pasivos.
11. Potencia puesta en juego por generadores ideales de tensión e intensidad
Tema 3: Generadores dependientes. Métodos fundamentales de análisis.
1. Equivalencia entre generadores reales de tensión y corriente.
2. Asociación de generadores.
3. Simplificaciones en circuitos.
4. Generadores dependientes.
5. Grafo. Árbol.
6. Número de ecuaciones necesarias para analizar una red.
7. Análisis por corrientes. Método de las mallas.
8. Análisis por tensiones. Método de los nudos.
9. Amplificador operacional ideal.

Tema 4: Métodos indirectos de análisis de circuitos. Teoremas fundamentales.
1. Introducción. Linealidad.
2. Teorema de superposición.
3. Teorema de multiplicación por una constante..
4. Impedancia equivalente.
5. Teorema de Thévenin.
6. Teorema de Norton.
7. Teorema de la máxima transferencia de potencia.
8. Adaptación selectiva de impedancias.
9. Teorema de Everitt.
10. Pérdidas de transmisión e inserción.

Tema 5: Circuitos acoplados magnéticamente y transformadores.
1. Introducción. Terminología y simbología. Terminales correspondientes.
2. Ecuaciones generales.
3. Análisis de redes que introducen ramas acopladas.
4. Particularidades del acoplamiento magnético.
5. Transformador real.
6. Transformador perfecto.
7. Transformador ideal. Impedancias terminales del transformador ideal. Reflexión de impedancias y generadores.
8. Equivalencia entre transformador perfecto e ideal.
9. Autotransformador real.
10.Autotransformador perfecto. Su equivalente mediante transformador perfecto.
11.Autotransformador ideal. Su equivalente mediante transformador ideal.
OBJETIVOS DE CONOCIMIENTO (TEORÍA).
1. Leyes básicas.
■ Conectar los conceptos elementales del electromagnetismo y los circuitos eléctricos, conocer y aplicar las leyes básicas que permiten el estudio de estos circuitos, y analizar circuitos en régimen permanente con excitación de corriente continua. Además, conocer y analizar el comportamiento de los elementos pasivos (resistor, bobina y condensador) y los generadores en los circuitos de corriente continua y la relación corriente-tensión que presentan en general.
2. Circuitos en régimen permanente sinusoidal.
■ Establecer el concepto de fasor, saber aplicar las leyes vistas en el tema anterior al análisis y resolución de circuitos en régimen permanente sinusoidal, recordar aspectos básicos de la trigonometría y saber realizar operaciones básicas con números complejos que son de gran interés para el análisis de circuitos de corriente alterna. Asimismo, establecer los conceptos de potencia instantánea, distintos tipos de potencia y factor de potencia.
3. Métodos fundamentales de análisis.
■ Conocer los distintos tipos de generadores y su comportamiento circuital, establecer la equivalencia entre las distintas clases de generadores y generalizar el concepto de potencia puesta en juego por los elementos activos. Conocer la topología de circuitos, saber determinar el número mínimo de ecuaciones necesarias en la resolución de un circuito. Establecer los tipos de análisis por corrientes y por tensiones, conocer y saber aplicar los métodos sistemáticos de nudos y mallas. Conocer el amplificador operacional ideal, su comportamiento circuital y sus aplicaciones más sencillas.
4. Teoremas fundamentales.
■ Conocer los teoremas fundamentales del análisis de circuitos. Analizar circuitos donde aparecen generadores de distinta frecuencia. Aprender a simplificar distintas partes de circuitos que no van a intervenir directamente en los resultados aplicando el teorema de Thevenin y el de Norton. Conocer el teorema de la máxima transferencia de potencia y el de Everitt, establecer el concepto de adaptación de impedancias, y aprender a hallar las pérdidas de transmisión e inserción e interpretar su significado.
5. Circuitos acoplados magnéticamente. Transformadores.
■ Conocer el fenómeno del acoplamiento magnético, conocer las consecuencias de las leyes de Ampere y Faraday. Analizar y resolver redes con bobinas acopladas magnéticamente. Analizar el comportamiento del transformador perfecto e ideal y conocer la utilidad y características del autotransformador, también perfecto e ideal

PRÁCTICAS DE LABORATORIO:

PROGRAMA DE PRÁCTICAS:
Práctica 1: Multímetros y placa de pruebas.
Práctica 2: Fuente de alimentación.
Práctica 3: Medidas de tensiones y corrientes.
Práctica 4: Osciloscopio y generador de funciones.
Práctica 5: Medida de períodos y desfases con el osciloscopio.
Práctica 6: Circuitos básicos con condensadores.
Práctica 7: Teoremas fundamentales I.
Práctica 8: Teoremas fundamentales II.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE (LABORATORIO)
1. Un primer objetivo es familiarizarse y conocer el manejo y utilidad de la placa de montaje, polímetros, fuente de alimentación, osciloscopio y generadores de señal.
2. Realizar medidas de corrientes y tensiones en circuitos sencillos, montados sobre la placa de pruebas y con magnitudes constantes en el tiempo (continua) y variables en el tiempo; sabiendo medir sus parámetros más significativos.
3. Comprobar experimentalmente mediante medidas realizadas con la instrumentación de laboratorio fenómenos como la carga y descarga del condensador y los teoremas fundamentales de la teoría de circuitos

EVALUACIÓN:

METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN
La nota final de la asignatura (NA), correspondiente a la convocatoria ordinaria se obtendrá ponderando la evaluación correspondiente a créditos teóricos (NT), que pesará el 75% y la evaluación correspondiente a créditos prácticos de laboratorio (NL), que pesará el 25%. Es decir:

NA = 0,75NT + 0,25NL

A) Metodología de evaluación correspondiente a créditos teóricos.
Se evaluará a todos los estudiantes matriculados de la siguiente forma (convocatoria de Febrero):
1) Preguntas de comprobación tipo test que se presentarán una vez finalizado cada tema en la plataforma Moodle. La calificación obtenida (T) pesará el 5% de la nota teórica.
2) Examen parcial, en fecha y hora a determinar por la Dirección de la Escuela, recogiendo los contenidos de los temas 1, 2 y 3. La calificación obtenida (P) pesará el 20% de la nota teórica.
3) Examen final, en enero-febrero, recogiendo los contenidos de la totalidad de los temas, del 1 al 5, ambos inclusive. La calificación obtenida (F) pesará el 75% de la nota teórica. Es decir:

NT = 0,05T + 0,20P + 0,75F

4) En el caso de que el estudiante obtenga
F> NT
entonces se hará
NT = F.
En caso contrario se mantiene la expresión anterior del punto 3.
5) Para aquellos estudiantes que no hayan seguido el sistema de evaluación anterior, su calificación será la obtenida en el examen final de teoría (F). Es decir:

NT = F
B) Metodología de evaluación correspondiente a créditos prácticos.
Convocatoria de Febrero:
1) Será obligatoria la realización de todas las prácticas.
2) Como máximo, y por causa justificada documentalmente, se podrán recuperar tres prácticas.
3) La calificación final se obtendrá, para todos los alumnos que cursen el laboratorio:
· 50% mediante seguimiento del material entregado en cada práctica de laboratorio y observación de las actividades realizadas en el mismo.
· 50% mediante ejercicio final práctico realizado de forma individual.
4) En caso de que un alumno no realice alguna de las prácticas, su calificación final en la parte de seguimiento y observación será de 0 puntos.
C) Metodología de evaluación correspondiente a las convocatorias extraordinarias de Junio y Septiembre.

En dichas convocatorias se evaluarán los créditos teóricos únicamente con la calificación del examen final (F) realizado en dicha convocatoria.
En cuanto a los créditos prácticos, se mantendrá indefinidamente la nota obtenida en Febrero, salvo que el alumno solicite examen práctico, siempre que haya realizado todas las prácticas, en cuyo caso, la nota obtenida en dicho examen práctico, sustituirá a la obtenida en Febrero.

BIBLIOGRAFÍA:

BIBLIOGRAFÍA
ÁLVAREZ VELLISCO, A. y otros. Problemas de Análisis de Circuitos Lineales I. Editorial Syserco. Madrid 1996.
BRUCE CARLSON, A. Teoría de Circuitos. Editorial Thomson- Paraninfo. Madrid 2001.
GÓMEZ EXPOSITO, A. y otros. Fundamentos de Teoría de circuitos. Editorial Thomson- Paraninfo. Madrid 2007.
LÓPEZ FERRERAS, F. Análisis de Circuitos Lineales I. Editorial Ciencia 3. Madrid 1994.
THOMAS, R.E. y ROSA, A.J. Circuitos y Señales. Editorial Reverté. Barcelona 1992.

PÁGINA WEB:

http://www.ics.upm.es

OBSERVACIONES DE INCOMPATIBILIDAD:

Ingeniería Técnica de Telecomunicación: Plan 2000

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