201300-elec-114-1750-elec-m-20130110110156
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UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA
ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
SEMESTRE ACADÉMICO 2013-00
I DATOS GENERALES
II FUNDAMENTACIÓN
El curso de Electricidad Industrial es desarrollado de forma teórico-práctico, permitiendo que los estudiantes desarrollen
competencias para realizar soluciones de los circuitos eléctricos en corriente alterna senoidal en estado estable, competencias
sobre el estudio de los motores de inducción, automatización de procesos de control industrial con contactores tripolares
electromagnéticos, dimensionamiento de conductores eléctricos en baja tensión, sistemas de protección eléctrica fusibles e
interruptores ferromagnéticos.
III SUMILLA
Circuito eléctrico. Elementos activos y pasivos de circuitos. Corriente alterna senoidal. Transformación fasorial. Fasores.
Motores de inducción. Teoremas y métodos de solución de circuitos eléctricos en corriente alterna senoidal. Acoplamiento
magnético. Transformador monofásico y trifásico. Autotransformador. Circuitos polifásicos. Contactores electromagnéticos
tripolares. Conductores eléctricos en baja tensión baja tensión (BT). Protección eléctrica.
IV COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA
4.1 Analiza los Circuitos Eléctricos conformados por elementos pasivos lineales y bilaterales, alimentados por fuentes de
SÍLABO
1.1 Nombre de la asignatura :ELECTRICIDAD INDUSTRIAL1.2 Código :ELEC-1141.3 Ciclo de estudios :041.4 Créditos :41.5 Nivel :Pregrado1.6 Campus : TRUJILLO,1.7 Fecha de inicio/fin :07/01/2013 al 07/03/20131.8 Duración semanas :81.9 Prerrequisitos :ELEC-102
1.10 Profesores : DE LA CRUZ RODRIGUEZ, OSCAR MIGUEL ;
IPARRAGUIRRE VASQUEZ, LUIS ENRIQUE ;
corriente alterna senoidal en estado estable. 4.2 Opera los circuitos eléctricos constituidos por redes eléctricas con corriente
alterna senoidal en estado estable. 4.3 Manipula los diferentes instrumentos de medición y las conexiones en los circuitos,
para realizar mediciones de distintas ondas eléctricas. 4.4 Aplica teoremas de solución en redes eléctricas con
acoplamientos físicos y magnéticos. 4.5 Analiza los circuitos eléctricos de sistema polifásicos. 4.6 Desarrolla y maneja
procesos de control industrial con contactores tripolares electromagnéticos. 4.7 Dimensiona conductores en redes de baja
tensión y sistemas de protección eléctrica
V PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE
UNIDAD 01 MEDICIONES EN CORRIENTE ALTERNA SENOIDAL - CORRIENTE ALTERNA SENOIDAL
Duración: 07/01/2013 al 11/01/2013
Identifica los diferentes instrumentos de medición y formas de conexión en los circuitos eléctricos, para efectuar mediciones de
distintas ondas eléctricas. Investiga la forma de generación de la corriente alterna senoidal y evalúa el comportamiento de los
circuitos eléctricos lineales bilaterales en función del tiempo. Participa en la producción de nuevos conceptos para el dominio de
la teoría de la generación de corriente alterna senoidal.
N° Semanas Contenidos Conceptuales Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales
Semana 1
INSTRUMENTOS DE
MEDICIÓN Instrumentos de
bobina móvil, de hierro móvil.
Vatímetro monofásico.
Contador de energía.
Osciloscopio de rayos
catódicos. Factores de forma y
de cresta ejercicios y
problemas Laboratorio:
Introducción, programación y
formación de grupos.
Generación de la corriente
alterna senoidal. Período.
Ciclo. Frecuencia.
Representación de las ondas
eléctricas senoidales.
Diferencia de potencial.
Desfase. Tensión. Corriente.
Impedancia. Potencia.
Energía. Problemas y
solución. Ejercicios.
Laboratorio: Presentación de
equipos de laboratorio y
formas de uso
Clase conferencia. Participa
en desarrollo analítico de los
valores esperados de los
instrumentos Discusión de
normas de trabajo y de
presentación de informes del
laboratorio. Dialogan y
debaten referente a
definiciones de los parámetros
de la corriente alterna
senoidal. Resuelve en
grupo problemas de ondas de
corriente alterna senoidal
Reconocimiento y
manipulación de equipos de
laboratorio.
Promueve la participación de
sus compañeros para debatir
sobre características de los
instrumentos de mediciones
Participa con atención e
interés en grupos de trabajo.
Asume responsabilidad para
analizar y desarrollar la
temática de clase. Identifica la
naturaleza de los circuitos en
A.C. Cuantifica parámetros
de tensión, corriente, potencia
y energía en circuitos A.C.
Participa con interés en el
laboratorio
Semana 2
Factor de potencia. Máxima
energía almacenada. Circuitos
en el dominio del tiempo: R; L;
C; serie R – L; serie R –
C; serie R –L –C, Problemas
propuestos y resueltos en
clase. Primer trabajo grupal.
Ejercicios
propuestos. Laboratorio:
identificación y manipulación
de equipos.
Clase conferencia. Preguntas
de exploración y exposición
temática sobre los circuitos
en estudio. Elabora formato de
toma de datos y circuito a
utilizar en experiencia.
Demuestra interés para el
analizar y evaluar situaciones
prácticas de los circuitos en
estudio, mediante ejercicios de
consideraciones reales.
Participa con interés en
grupos de trabajo del
laboratorio.
UNIDAD 02 FASOR, TRANSFORMASION FASORIAL, LUGARES GEOMÉTRICOS Y TEOREMAS EN A.C.
Duración: 14/01/2013 al 01/02/2013
Transforma las ecuaciones que controlan el comportamiento de los circuitos lineales bilaterales del dominio del tiempo al
dominio de la frecuencia. · Plantea diferentes alternativas de solución · Prepara al estudiante para la solución de
problemas que presentan cierto grado de dificultad en el planteo de las ecuaciones que controlan el comportamiento de los
circuitos eléctricos en A.C, resolviéndolos con metodología geométrica, minimizando la dificultad y el tiempo empleado para la
solución. · Analiza y aplica teoremas importantes, y los métodos en la solución de circuitos eléctricos y/o redes eléctricas
en A.C.
N° Semanas Contenidos Conceptuales Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales
Semana 3
Definición del fasor, Fasor
conjugado. Operador
J. Álgebra
fasorial. Representación
fasorial. Transformación
fasorial. Fasor tensión. Fasor
corriente. Fasor impedancia.
Transformaciones Y– D.
Transformación de fuentes.
Potencia compleja. (Potencia
aparente) Potencia activa
Potencia reactiva. Factor de
potencia. Mejora (o
incremento) del factor de
potencia. Lugares
geométricos: de impedancia,
de admitancia y de corriente
de circuitos: Serie R – L con
variaciones independientes de
R y de L. Serie R – C con
variaciones independientes de
R y de C. Serie R – L –C con
variaciones independientes de
R, L y C; y con variaciones de
frecuencia. Primera práctica
calificada. Laboratorio:
Segunda y tercera
experiencias.
Elabora cuadro resumen del
tema fasorial. Manipula
la transformación
fasorial Transforma los
circuitos pasivos Y - D; fuentes
de tensión y corriente de A.C.
Expone grupo de desarrollo el
contenido conceptual.
Propone problemas reales del
tema Identifica y desarrolla
soluciones de situaciones
hipotéticas de potencia
compleja. Elabora circuito a
utilizar en experiencia y toma
de datos. Expone grupo de
estudiantes el desarrollo del
contenido conceptual.
Propone problemas
hipotéticos con
consideraciones máximas y
mínimas de los parámetros de
impedancia, corriente,
admitancia, factor de potencia,
etc. Resuelve prueba objetiva.
Elabora circuito a utilizar en
experiencia y toma de datos
Propicia la participación a sus
compañeros al análisis.
Identifica y desarrolla
exposiciones del tema, y
de pruebas objetivas. Asume
con responsabilidad la
creatividad de los
planteamientos propuestos del
tema por sus compañeros.
Valora las metodologías
usadas y compara la
efectividad del desarrollo
gráfico con respecto al método
analítico. Propicia la
necesidad del debate para
ampliar los conocimientos.
Muestra responsabilidad.
Muestra interés en desarrollo
del laboratorio
UNIDAD 03 ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO
Duración: 04/02/2013 al 08/02/2013
· Analiza la transferencia de energía en circuitos de corriente alterna senoidal, por medio del campo magnético.
UNIDAD 04 CIRCUITOS POLIFÁSICOS EN AC, PROTECCIÓN ELÉCTRICA Y CONTROL ELECTROMECÁNICO
Duración: 11/02/2013 al 22/02/2013
· Analizar los circuitos bifásicos y trifásicos en el dominio de la frecuencia. · Estudio del contactor y su forma de
elección para los sistemas de protección y automatización de los circuitos de control. · Dimensionar el calibre de los
conductores en baja tensión a usar en las instalaciones o circuitos eléctricos.
Semana 4
Lugares geométricos de
ramas paralelas. Lugares
geométricos de ramas serie –
paralelo.
Aplicaciones. Teoremas de
superposición, reciprocidad,
Thévenin, Norton. Métodos de
solución de redes por
corrientes de mallas. Método
de solución de redes por
tensiones de nodos. Teorema
de máxima potencia de
transferencia. Segunda
práctica calificada.
Laboratorio: Cuarta
experiencia. Primera
evaluación de laboratorio.
Examen parcial (Del 28 de
enero al 02 de febrero de
2013)
Clase participativa. Analiza y
desarrolla el contenido con
sus compañeros de grupo el
tema de lugares geométricos
de ramas paralelas Desarrolla
problemas tipos de
aplicaciones propuestas del
contenido conceptual. Elabora
circuito a utilizar en
experiencia y toma de datos.
Desarrolla la importancia de
métodos y teoremas de
solución de circuitos y redes
eléctricas. Identifica y
desarrolla soluciones de
problemas propuestos
mediante aplicaciones de
teoremas. Aplica y desarrolla
el contenido de teoremas y
métodos de solución de
circuitos y redes eléctricas por
grupo estudiantil. Resuelve
prueba objetiva y
cuestionarios
Asume actitud de
identificación y valoración de
uso de lugares geométricos de
ramas paralelas. Respeto por
las opiniones de sus
compañeros de clase.
Participa con interés en
grupos de trabajo del
laboratorio. Valora la
necesidad de la aplicación de
teoremas y métodos
desarrollados para solución en
redes eléctricas típicas.
Demuestra interés por la
aplicación de métodos de
solución de redes eléctricas
propuestas. Reflexiona sobre
la efectividad de los métodos
solución. Muestra honestidad
y responsabilidad
N° Semanas Contenidos Conceptuales Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales
Semana 5
Flujo magnético.
Transformador ideal.
Coeficiente de acoplamiento
Reluctancia magnética.
Permeancia magnética.
Inductancia mutua.
Autoinductancia. Reactancia
mutua. Marcas de polaridad.
Transformador con núcleo de
aire. Segundo trabajo grupal.
Transformador con núcleo de
hierro. Diagramas fasoriales.
Circuito estrella (Y) y delta (D)
equivalentes. Acoplamiento
serie. Acoplamiento paralelo.
Redes acopladas
magnéticamente. Laboratorio:
Quinta y sexta experiencias
Clase conferencia. Analiza los
parámetros involucrados en el
acoplamiento magnético.
Elabora circuitos con
acoplamientos aditivos y
sustractivos y formula las
ecuaciones fasoriales de
circuitos con acoplo. Elabora
circuitos a utilizar en
experiencias y toma de datos.
Demuestra interés por conocer
transmisión de energía por
medio del campo magnético.
Valora el estudio de Faraday.
Muestra interés en desarrollo
del laboratorio. Muestra
espíritu crítico y positivo de las
opiniones emitidas por sus
compañeros estudiantes.
Muestra interés en desarrollo
del laboratorio.
N° Semanas Contenidos Conceptuales Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales
Semana 6
Generación bifásica. Estudio
de los sistemas bifásicos.
Tensión de fase y de línea.
Generación trifásica.
Tensiones de fase y de líneas.
Cargas trifásicas equilibradas.
Cargas trifásicas
desequilibradas. Tercera
práctica calificada. Sistema
trifásico Y-Y balanceado,
Corrientes de líneas. Potencia
aparente de fase. Potencia
aparente total. Factor de
potencia. Mejora del factor de
potencia. Vatímetro
monofásico en cuadratura.
Contadores de energía activa
y reactiva trifásicos.
Laboratorio: Sétima y octava
experiencias
Clase participativa. Muestra
con proyector de multimedia
los arrollamientos bifásicos y
trifásicos. Diferencia los
sistemas polifásicos y sus
ecuaciones de gobierno.
Resuelve prueba objetiva.
Clase conferencia. Elabora
circuito del sistema trifásico
balanceado Y – Y Analiza el
sistema Y – Y mediante un
circuito equivalente
monofásico. Evalúa potencias
de fase y potencia total.
Resuelve problemas. Elabora
circuitos a utilizar en
experiencias y toma de datos.
Demuestra interés por las
máquinas polifásicas (motor y
generador). Participa con
interés en el análisis de los
sistema bifásicos y trifásicos.
Muestra interés, honestidad y
responsabilidad por estudio de
los sistemas polifásicos,
participa en grupo para el
análisis y solución de los
sistemas balanceados.
Muestra interés en desarrollo
del laboratorios
Semana 7
Sistema trifásico D-D
balanceado, Corrientes de
fase y de líneas. Potencia
aparente de fase. Potencia
aparente total. Factor de
potencia. Mejora del factor de
potencia. Vatímetro
monofásico en cuadratura.
Contadores de energía activa
y reactiva trifásicos.
Elementos. Electroimán.
Polos. Contactos. Entrehierro.
Soplado del arco. Intensidad
nominal térmica. Intensidad
nominal de empleo. Elección
del contactor. Sistemas de
protección. Relés térmicos.
Fusibles cortacircuitos.
Guardamotores. Esquemas
eléctricos con contactores y
relés. Esquemas de base.
Circuitos de potencia y de
mando. Interruptores.
Conmutadores. Arranque de
motores por contactores.
Tableros de control en B.T.
Laboratorio: Novena
experiencia. Segunda
evaluación de laboratorio
Clase conferencia. Elabora
circuito del sistema trifásico
balanceado D – D. Analiza el
sistema D – D mediante un
circuito equivalente
monofásico. Evalúa potencias
de fase y potencia total.
Resuelve problemas. Utiliza
los instrumentos de medida de
potencia activa y reactiva y
sus formas de conexión. Clase
participativa. Define los
elementos del contactor.
Diferencia las corrientes de
polos principales Desarrolla
circuitos con control
electromecánico. Utiliza
esquemas con contactos
auxiliares, temporizadores en
arranque de motores. Elabora
circuito a utilizar en
experiencia y toma de datos.
Desarrolla cuestionario.
Valora la generalización de las
ecuaciones de gobierno de
flujo de potencia de los
circuitos polifásicos. Respeta
las opiniones de solución de
sus compañeros y participa en
grupo para las soluciones de
los circuitos polifásicos.
Muestra interés en desarrollo
del laboratorio. Demuestra
interés por diagramas de
control y de fuerza planteados
por sus compañeros de clase.
Valora la importancia del
contactor usado en la
industria. Muestra
responsabilidad.
•
•
•
•
•
•
•
VI ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS
6.1 En el desarrollo del curso se utilizarán los siguientes procedimientos:
Exposición y orientación de los profesores del curso.
Exposiciones de contenidos conceptuales, individuales y/o grupales.
Desarrollo de prácticas calificadas y de laboratorios (o taller)
Pruebas o exámenes de desarrollo
Ejercicios y/o prácticas realizadas en clase
Visita técnica a una empresa o industria del entorno o región
Discusión de resultados de los análisis de circuitos en estudio
6.2 Experiencias de Laboratorios Manejo de Osciloscopio y generador Valores medios y eficaces Circuito fasorial Circuito
RC, aplicaciones Uso del vatímetro monofásico Presentación del primer trabajo (proyecto 1) Ciclo de histéresis en materiales
ferromagnéticos Mejora del factor de potencia Máximo factor de potencia (resonancia eléctrica) Acoplamiento magnético Motor
de Inducción jaula de ardilla Uso del contactor Utilización de sistemas de protección eléctrica Uso de software de simulación
Presentación del segundo trabajo ( proyecto 2)
VII MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS
En el desarrollo del curso se utiliza textos, separatas, guía de laboratorios, Dispositivos eléctricos para estudio, fuentes de
alimentación, osciloscopios, instrumentos de mediciones, proyector de multimedia, pizarra acrílica, plumones, mota.
VIII TÉCNICAS, INSTRUMENTOS E INDICADORES DE EVALUACIÓN
FÓRMULA PARA EL CÁLCULO DE LA NOTA PROMOCIONAL(PROM)
5%*C1 + 10%*C2 + 20%*EP + 15%*C3 + 25%*C4 + 25%*EF
PARAMETROS DE EVALUACIÓN:
Semana 8
Componentes del conductor.
Calentamiento. Caída de
tensión. Cálculo de la sección
del conductor.
Consideraciones de
instalación en B.T.
Instalaciones de enlace.
Acometidas. Cuarta práctica
calificada. Entrega de notas y
trabajos de Laboratorio.
Examen final (del 18 al 25 de
febrero). Examen de
aplazados ( del 25 de febrero
al 02 de marzo)
Clase participativa. Utiliza
materiales conductores
usados en B.T. Dimensiona
los conductores mediante
cálculo y norma nacional.
Resuelve pruebas objetivas.
Muestra interés por
dimensiones de los
conductores en B.T.
Promueve la participación de
sus compañeros para uso de
tablas y manuales de
conductores. Muestra
responsabilidad honestidad.
COMPONENTE C1 CALCULO: 40%*NT1+60%*PC1
SUBCOMPONENTES
COD DESCRIPCIÓN
NT1 Nota de trabajo 1
PC1 Práctica calificada 1
COMPONENTE C2 CALCULO: 40%*NL1+60%*PC2
SUBCOMPONENTES
IX PROGRAMA DE CONSEJERÍA
La atención de tutoría y consejería personalizada se realizar en la sala de docentes de la Escuela de Ingeniería Electrónica, los
días Lunes de 9:00 – 11:00 horas. La atención de consejería virtual al correo electrónico [email protected]
Publicaciones de temas del curso en la página web upao, mis publicaciones
X REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Luis E. Iparraguirre Vásquez. Electricidad Industrial. (Publicación en Documentos UPAO) 2007
2. Jesús Fraile Mora. Circuitos Eléctricos. Pearson. 2012
3. Boylestad. Introducción al Análisis de circuitos. Pearson Prentice Hall. Décima Edición. 2008
4 Pablo Alcalde San Miguel. Electrotecnia. Paraninfo 2008
5. Bruce Carlson. Thomson Learning. Circuitos
6. Antonio J. Cornejo Navarro – Antonio Clamagirand Sánches – José L. Polo Sanz – Natalia Alguacil Conde. Circuitos
Eléctricos para la Ingeniería. MC. Graw Hill.
7. Charles K. Alexander – Matthew N. O. Sadiku. Fundamentos de Circuitos Eléctricos. MC. Graw Hill
8. Giorgio Rizzoni. Principios y Aplicaciones de Ingeniería Eléctrica. MC. Graw Hill.
9. J. David Irwin. Análisis Básico de Circuitos en Ingeniería (Quinta Edición). Prentice Hall.
10. Rafael Sanjurjo Navarro – Eduardo Lázaro Sánchez. Teoría de Circuitos Eléctricos. MC. Graw Hill
11.. J. R. Cogdell. Fundamentos de Circuitos Eléctricos. Prentice Hall.
12. Richard C. Dorf. Circuitos Eléctricos. Alfaomega.
13. Kechner & Corcoran. Circuitos de Corriente Alterna. Cecsa.
14. Agustín Castejón – Germán Santamaría. Tecnología Eléctrica. MC. Graw Hill.
15. Telemecanique S.A. Telesquemario. Telemecanique.
16. Theodore Wildi. Control de Motores Industriales. Limusa.
BÁSICA
Luis E. Iparraguirre Vásquez.
ELECTRICIDAD INDUSTRIAL. (PUBLICACIÓN EN DOCUMENTOS UPAO) 2007 2007
Estudio de Corriente alterna senoidal en estado estable
COD DESCRIPCIÓN
NL1 Promedio de notas de laboratorio 1
PC2 Práctica calificada 2
COMPONENTE C3 CALCULO: 40%*NT2+60%*PC3
SUBCOMPONENTES
COD DESCRIPCIÓN
NT2 Nota de tarbajo 2
PC3 Práctica calificada 3
COMPONENTE C4 CALCULO: 40%*NL2+60%*PC4
SUBCOMPONENTES
COD DESCRIPCIÓN
NL2 Promedio de notas de laboratorio 2
PC4 Práctica calificada 4
COMPLEMENTARIA
Kechner & Corcoran.
CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA. CECSA. 2002
J. R. Cogdell.
FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS. PRENTICE HALL. 2001