proyecto docente circuitos eléctricos: teoría e

Datos básicos de la asignaturaTitulación: Grado en Ingeniería de MaterialesAño plan de estudio: 2011

Curso implantación: 2019-20Centro responsable: Facultad de Física

Nombre asignatura: Circuitos Eléctricos: Teoría e InstrumentaciónCódigo asigantura: 2220024Tipología: OPTATIVACurso: 4Periodo impartición: Segundo cuatrimestre

Créditos ECTS: 6Horas totales: 150Área/s: ElectrónicaDepartamento/s: Electrónica y Electromagnetismo

Coordinador de la asignatura

RIO FERNANDEZ ROCIO DEL

Profesorado

Profesorado del grupo principal:

ACOSTA JIMENEZ ANTONIO JOSE

Objetivos y competencias

OBJETIVOS:

Adquirir las nociones básicas de Teoría de Circuitos.

Conocer los dispositivos y sistemas básicos de amplificación y filtrado.

Conocer los principios, técnicas de análisis e instrumentos de medida y los fenómenos

experimentales en Teoría de Circuitos.

COMPETENCIAS:

PROYECTO DOCENTE

Circuitos Eléctricos: Teoría e Instrumentación

Grp Clases Teóricas-Prácticas Circuitos Eléctricos

CURSO 2020-21

Última modificación 04/09/2020 Página 1 de 13

Competencias específicas:

Conocimiento y comprensión de los fenómenos y de las teorías físicas más importantes.

Capacidad de estimar órdenes de magnitud para interpretar fenómenos diversos.

Capacidad de profundizar en la aplicación de los conocimientos matemáticos en el contexto

general de la física.

Capacidad de medida, interpretación y diseño de experiencias en el laboratorio o en el entorno

Capacidad de modelado de fenómenos complejos, trasladando un problema físico al lenguaje

matemático.

Capacidad de trasmitir conocimientos de forma clara tanto en ámbitos docentes como no docentes.

Competencias genéricas:

Capacidad de análisis y síntesis

Capacidad de organizar y planificar

Conocimientos generales básicos

Solidez en los conocimientos básicos de la profesión

Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes

Resolución de problemas

Capacidad para aplicar la teoría a la práctica

Capacidad de aprender

Capacidad de adaptación a nuevas situaciones

Capacidad de generar nuevas ideas

Habilidad para trabajar de forma autónoma

Iniciativa y espíritu emprendedor

Inquietud por la calidad

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Contenidos o bloques temáticos

Conceptos fundamentales de Teoría de Circuitos. Análisis de circuitos: teoremas fundamentales.

Régimen sinusoidal estacionario. Funciones de red y filtros.

Amplificación y realimentación.

Medida e instrumentación

Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos

CONTENIDOS TEÓRICOS DE LA ASIGNATURA

TEMA 1: VARIABLES DE CIRCUITO.

- Panorámica: Sistemas eléctricos, Teoría de Circuitos, circuitos concentrados

- El sistema internacional de unidades: Uso común de potencias de 10

- Análisis de circuitos

- Tensión y corriente: Magnitud y referencias de polaridad

- El elemento de circuito básico ideal. Convenio de signos pasivo

- Potencia y energía

TEMA 2: ELEMENTOS DE CIRCUITO.

- Fuentes de tensión y de corriente: Fuentes ideales independientes y controladas (dependientes)

- Resistencia eléctrica: Ley de Ohm

- Construcción de modelos de circuito

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- Leyes de Kirchhoff: Ley de Kirchhoff de corrientes (KCL), Ley de Kirchhoff de tensiones (KVL)

- Análisis de circuitos con fuentes controladas

TEMA 3: CIRCUITOS RESISTIVOS SIMPLES.

- Equivalentes serie y paralelo

- Divisores de tensión e intensidad

- Medidas y circuitos de instrumentación

TEMA 4: TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS.

- Terminología

- Método de las tensiones de nodo (análisis de nudos)

- Método de las corrientes de malla (análisis de mallas)

- Transformación de fuentes

- Equivalentes de Thévenin y de Norton

- Principio de superposición

TEMA 5: CIRCUITOS DINÁMICOS DE 1er Y 2o ORDEN.

- Condensadores e Inductores: Conexiones serie y paralelo.

- Concepto de circuito dinámico

- Circuitos dinámicos de 1er orden: Circuitos RC y RL.

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-- Tipos de respuesta: estado/entrada, transitoria/estacionaria, natural/forzada.

-- Concepto de constante de tiempo. Comportamiento estable/inestable.

-- Respuesta a entradas en DC.

- Circuitos dinámicos de 2o orden: Circuitos RLC serie y paralelo.

-- Descripción de estado y escalar. Ecuación característica. Frecuencias naturales.

-- Tipos de respuesta natural. Lugar geométrico de las raíces. Estabilidad.

-- Respuesta a entradas en DC.

TEMA 6: AMPLIFICADOR OPERACIONAL DE TENSIONES.

- Amplificación: Concepto de amplificador, tipos de amplificadores y modelos con fuentes

controladas.

- Amplificador operacional de tensiones: Modelo ideal, característica entrada-salida, principio de

tierra virtual. Saturación en tensión.

- Aplicaciones lineales del amplificador operacional: Configuraciones inversora y no-inversora.

Amplificador diferencial. Sumador generalizado. Sondas de tensión e intensidad. Integradores y

diferenciadores.

TEMA 7: RÉGIMEN SINUSOIDAL ESTACIONARIO. FUNCIONES DE RED Y FILTROS.

- Concepto de régimen sinusoidal estacionario.

- Cálculo de la respuesta forzada. Impedancias y admitancias. Función de transferencia.

Estabilidad.

- Filtros. Concepto de selectividad en frecuencias. Tipos de filtros de 1er y 2º orden. Aplicación a

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entradas sinusoidales, periódicas y no periódicas.

- Descripción general de estado y escalar de circuitos lineales de orden superior a 2.

- Representación de funciones de red. Extracción de polos y ceros. Construcción de diagramas de

Bode.

CONTENIDOS PRÁCTICOS DE LA ASIGNATURA

Prácticas relacionadas con circuitos resistivos, dinámicos y de instrumentación. También se

introducirán herramientas informáticas para su análisis en tiempo y frecuencia.

Actividades formativas y horas lectivas

Actividad Créditos Horas

B Clases Teórico/ Prácticas 3 30

E Prácticas de Laboratorio 3 30

Metodología de enseñanza-aprendizaje

Clases teóricas

Sesiones académicas teóricas, que consistirán en la exposición por parte del profesor mediante

clase magistral de los conceptos teóricos y en la resolución de problemas relativos a los contenidos

teóricos trabajados en cada tema

Exposiciones y seminarios

Realización de experiencias de cátedra que permitirán acercar a los alumnos contenidos

específicos. Preparación de seminarios específicos.

Prácticas de Laboratorio

Realización de prácticas de laboratorio de forma autónoma, tuteladas por el profesor

Sistemas y criterios de evaluación y calificación

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Exámenes escritos que pongan de manifiesto los conocimientos y destrezas adquiridos.

Se adecuará a la normativa de evaluación vigente en la Universidad de Sevilla

Realización de trabajos.

Se adecuará a la normativa de evaluación vigente en la Universidad de Sevilla

Evaluarán las prácticas de laboratorio, las destrezas y los conocimientos adquiridos en el mismo.

Criterios de calificación del grupo

Créditos teóricos (3 ECTS):

La evaluación de estos contenidos se llevará a cabo mediante la realización individual de un

examen escrito teórico-práctico que comprenderá la totalidad de los contenidos de la asignatura y

que, a modo orientativo, durará entre 3 y 4 horas. El alumno podrá presentarse a dicho examen en

las convocatorias oficiales de la asignatura (fechas aprobadas en Junta de Facultad), de acuerdo

con la limitación de convocatorias anuales vigente en la normativa de la US.

Al final del cuatrimestre se programará también un examen para que los alumnos puedan superar

los contenidos teóricos con anterioridad al examen de convocatoria oficial de Junio.

El alumno se considerará que ha aprobado los créditos teóricos cuando obtenga una calificación

mayor o igual que 5.0 (sobre 10) en cualquiera de estos exámenes dentro del curso académico

vigente.

Créditos experimentales (3 ECTS):

El alumno se considerará que ha aprobado los créditos experimentales cuando obtenga una

calificación mayor o igual que 5.0 (sobre 10) mediante alguno los siguientes dos sistemas:

(a) Evaluación continua, que considera dos aspectos a evaluación:

(a.1) El trabajo del alumno antes y durante cada sesión de laboratorio. Dicho trabajo se considerará

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APTO o NO APTO de acuerdo a la evaluación del material entregado por parte de los profesores de

la asignatura.

El trabajo en el laboratorio de un alumno será considerado como NO APTO en aquella práctica a la

que no asista.

El alumno que no haya asistido a una práctica por causa documentalmente justificada podrá

recuperar la práctica en horario acordado con el coordinador de la asignatura.

(a.2) La realización de un examen práctico de laboratorio que comprenderá la totalidad de

contenidos de la asignatura y que tendrá lugar en la última semana del cuatrimestre.

El alumno podrá acogerse a este sistema de evaluación siempre y cuando haya asistido al menos al

80% de las prácticas programadas. El primer aspecto de evaluación continua (a.1) podrá sumar un

máximo de un punto y medio a la nota del segundo aspecto (a.2) de forma proporcional al número

de trabajos calificados como APTO con respecto al total de trabajos evaluados.

(b) La realización individual de un examen práctico de laboratorio que comprenderá la totalidad de

contenidos experimentales de la asignatura y que, a modo orientativo, durará unas 3 horas.

Aquellos alumnos que opten por el sistema de evaluación continua (a), pero no alcancen una

calificación mayor o igual que 5.0, deberán presentarse al examen práctico (b) para poder superar

los créditos experimentales ese curso.

A aquellos alumnos que aprueben los créditos experimentales durante un curso académico, pero no

los créditos teóricos, se les conservará su calificación en los créditos experimentales durante ese

curso y el siguiente.

Calificación Final:

El alumno se considerará que ha aprobado la asignatura cuando obtenga una calificación mayor o

igual que 5.0 (sobre 10) tanto en los créditos teóricos como en los experimentales.

Su calificación final se obtendrá mediante la media ponderada de sus notas de evaluación en los

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créditos teóricos (75%) y experimentales (25%).

Dadas las características de la asignatura, en caso de duda sobre la autoría del material entregado

para evaluación, se podrá recabar del alumnado información adicional durante el proceso de

revisión.

PLAN DE CONTINGENCIA PARA EL CURSO 2020/21

- Escenario A (menor actividad académica presencial como consecuencia de medidas sanitarias de

distanciamiento interpersonal que limiten el aforo permitido en las aulas):

* Metodología:

En caso de no ser posible la docencia presencial simultánea para el 100% de los alumnos

matriculados, los contenidos teórico-prácticos de cada tema se adaptarán al formato online,

incluyendo anotaciones y grabaciones de audio, y los alumnos podrán acceder a ellos a través de

Enseñanza Virtual con libertad de horario.

En el horario establecido para las clases teórico-prácticas se realizarán clases magistrales y/o

tutorías colectivas presenciales, en función de los turnos rotarios que permita el aforo de las aulas

asignadas. Las tutorías colectivas se centrarán en la resolución de problemas propuestos, dudas

planteadas por el alumnado, etc.

Las prácticas experimentales se organizarán de manera presencial dentro de los horarios

establecidos por el centro, de acuerdo a las limitaciones de aforo impuestas por los laboratorios y

aulas informáticas. En caso necesario se recurrirá a la realización telemática de alguna de las

prácticas de laboratorio.

* Criterios de calificación:

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Créditos teóricos: Se mantienen los criterios expuestos en el escenario 0.

Créditos experimentales: El alumno se considerará que ha aprobado los créditos experimentales

cuando obtenga una calificación mayor o igual que 5.0 (sobre 10) mediante alguno de los siguientes

dos sistemas:

(a) Evaluación continua, que considera el trabajo del alumno y la evaluación del material entregado

correspondiente a cada sesión de laboratorio. Dicho trabajo se calificará para cada práctica de

laboratorio y se hará la media de las notas obtenidas. El alumno podrá acogerse a este sistema de

evaluación siempre y cuando haya asistido al menos al 80% de las prácticas programadas.

(b) La realización individual de un examen práctico de laboratorio que comprenderá la totalidad de

contenidos experimentales de la asignatura y que, a modo orientativo, durará unas 3 horas.

Aquellos alumnos que opten por el sistema de evaluación continua (a), pero no alcancen una

calificación mayor o igual que 5.0, deberán presentarse al examen práctico (b) para poder superar

los créditos experimentales ese curso. La calificación obtenida en los créditos experimentales no se

conservará para el siguiente curso académico.

Los sistemas de evaluación de los créditos experimentales se implementarán de acuerdo a lo

planeado, adecuándose si es posible al grado de rotación de alumnos establecido o

alternativamente al formato online, haciendo uso de los recursos telemáticos proporcionados por la

Universidad de Sevilla.

Calificación final: Se mantienen los criterios expuestos en el escenario 0.

- Escenario B (suspensión de la actividad presencial):

* Metodología:

En caso de no ser posible ningún tipo de docencia presencial, los contenidos de la asignatura (tanto

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teórico-prácticos, como experimentales) serán impartidos de forma exclusivamente telemática

utilizando los recursos proporcionados por la Universidad de Sevilla.

Los contenidos teórico-prácticos de cada tema se adaptarán al formato online, incluyendo

anotaciones y grabaciones de audio, y los alumnos podrán acceder a ellos a través de Enseñanza

Virtual con libertad de horario.

En el horario establecido para las clases teórico-prácticas se realizarán clases magistrales y/o

tutorías colectivas telemáticas.

Las prácticas experimentales se adaptarán al formato online.

* Criterios de calificación:

Los sistemas de evaluación se implementarán según lo explicitado en el escenario A pero de

acuerdo al formato online, haciendo uso de los recursos telemáticos proporcionados por la

Universidad de Sevilla.

Horarios del grupo del proyecto docente

https://fisica.us.es/docencia/titulaciones

Calendario de exámenes

https://fisica.us.es/docencia/titulaciones

Tribunales específicos de evaluación y apelación

Presidente: ANGEL BENITO RODRIGUEZ VAZQUEZ

Vocal: ANTONIO JOSE ACOSTA JIMENEZ

Secretario: ROCIO DEL RIO FERNANDEZ

Suplente 1: GLORIA HUERTAS SANCHEZ

Suplente 2: MARIA ROSARIO ARJONA LOPEZ

Suplente 3: JORGE FERNANDEZ BERNI

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Bibliografía recomendada

BIBLIOGRAFÍA GENERAL:

Circuitos Eléctricos

Autores: J. W. Nilsson, S. A. Riedel

Edición: 7a Ed., Prentice Hall

Publicación: 2005

ISBN: 84-205-4458-2

Fundamentos de Circuitos Eléctricos

Autores: C. K. Alexander, M. N. O. Sadiku

Edición: 5a Ed., McGraw-Hill

Publicación: 2013

ISBN: 9786071509482

Introduction to Electric Circuits

Autores: R. C. Dorf, J. A. Svoboda

Edición: 7a Ed., Wiley, 2006

Publicación: 2005

ISBN: 84-205-4458-2

The Analysis and Design of Linear Circuits (6th edition)

Autores: R. E. Thomas

Edición: 6a Ed., Wiley, 2006

Publicación: 2005

ISBN: 84-205-4458-2

BIBLIOGRAFÍA ESPECÍFICA:

Instrumentation for Engineering Measurements

Autores: J. Dally, W. F. Riley and K. G. McConnell

Edición: John Wiley & Sons, Inc., 1993

Publicación: 2005

ISBN: 84-205-4458-2

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OrCAD PSpice para Windows, Vol. I, II y III

Autores: R. W. Goody

Edición: 3a Ed., Prentice Hall, 2003

Publicación: 2005

ISBN: 84-205-4458-2

INFORMACIÓN ADICIONAL

Ayudas de MATLAB/SIMULINK y Microsim/PSPICE

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