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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA
SILABO
1.
2.
3.
INFORMACION GENERAL
ASIGNATURA
CÓDIGO
CARÁCTER
PRE-REQUISITO
CRÉDITOS
HORAS TEORÍA
HORAS PRÁCTICAS
HORAS LABORATORIO
CICLO ACADÉMICO
DURACIÓN
PROFESOR
: CIRCUÍTOS ELÉCTRICOS II
: CI0506
: OBLIGATORIO
: CI0402
: 04
: 02 Horas/semana
: 02 Horas/semana
: 02 Horas/semana
: 2012-B
: 17 Semanas
: Ing. JIMÉNEZ ORMEÑO, Luís Fernando
SUMILLA
La asignatura presenta los fundamentos del análisis y diseño de los circuitos eléctricos de corrientes alterna que son una parte de la
tecnología moderna.
El estudio de la asignatura provee al estudiante de métodos y técnicas que le permiten comprender y/o analizar los sistemas eléctricos,
electrónicos, de computación, control y comunicaciones.
La asignatura comprende las unidades temáticas siguientes. Circuitos eléctricos monofásico en estado estacionario, Análisis de circuito
eléctrico monofásico en estado estacionario, Circuitos acoplados magnéticamente, Circuitos eléctricos trifásicos simétricos, Redes Bipuerto,
Respuesta en frecuencia de los circuitos, Análisis de ondas por la serie de Fourier.
OBJETIVOS
Objetivos Generales
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Analizar los circuitos eléctricos de corriente alterna senoidal en régimen estacionario en el dominio de la frecuencia.
Preparar al estudiante para identificar problemas, analizar y plantear soluciones a través de la aplicación intensiva del álgebra
compleja y de los programas de simulación computacionales, para enfrentar con éxito las variaciones que se suscitan en los
circuitos eléctricos.
Motivar al estudiante a investigar permanentemente en los temas relacionados con la asignatura a través de la información de
biblioteca, el uso de internet y la aplicación de programas de simulación computacional con el propósito de lograr una mayor
comprensión de los temas tratados.
Objetivos Específicos
1. Conocer las leyes básicas y componentes de los circuitos eléctricos monofásicos en estado estacionarlo
2. Conocer las técnicas de análisis de los circuitos eléctricos monofásicos en estado estacionario.
3. Conocer el comportamiento de los elementos del circuito basados en fenómenos relacionados con campos magnéticos.
4. Conocer y analizar los circuitos eléctricos trifásicos simétricos.
5. Conocer los parámetros, comportamiento y respuesta de los circuitos bipuerto.
6. Conocer el comportamiento dependiente de la frecuencia de los circuitos.
7. Conocer la respuesta de los circuitos ha excitaciones representadas por la serie de Fourier.
8. Ampliar el programa de simulación computacional PSPICE al estudio de los circuitos de corriente alterna.
4.
CONTENIDO DE LA ASIGNATURA
UNIDAD I. CIRCUITOS ELÉCTRICOS MONOFASICOS EN ESTADO ESTACIONARIO.
 El concepto de Fasor: Operaciones y diagramas fasoriales.
 Relaciones fasoriales de los elementos del circuito: Modelo circuital, R, L, C, Fuentes independientes. Fuentes dependientes.
 Impedancia y Admitancia.
 Leyes de Kirchoff usando fasores: Dipolos equivalentes, Divisores de voltaje y corriente.
 Potencia: Aparente, activa, reactiva, factor de potencia. Compensación del factor de potencia.
 Lugares geométricos: Impedancia, Admitancia, Corrientes y Voltajes.
 Análisis por computadora. Descripción de circuitos AC con Pspice.
UNIDAD II: ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS MONOFASICOS EN ESTADO ESTACIONARIO
 Métodos de análisis usando fasores: Análisis topológico, Corrientes de malla y Voltajes de nodo con fuentes independientes y
dependientes.
 Teoremas de los circuitos: Transformaciones de fuentes, Superposición, Thevenin, Norton, Máxima transferencia de potencia,
sustitución, Reciprocidad.
 Transformaciones estrella – triángulo de circuitos eléctricos.
 Análisis por computadora: Método de análisis AC con Pspice.
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CIRCUITOS ELÉCTRICOS II
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
UNIDAD II:
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FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA
CIRCUITOS ACOPLADOS MAGNÉTICAMENTE
Inductancia mutua: coeficiente de acoplamiento, marcas de polaridad, redes acopladas magnéticamente, circuitos equivalentes.
El Transformador Lineal: Circuito equivalente, impedancia reflejada.
El Transformador Ideal: Circuito equivalente, relación de transformación, Circuitos referidos al primario y secundario.
El Autotransformador ideal: circuito equivalente, relación de transformación.
Análisis por computadoras: Circuitos acoplados magnéticamente con Pspice.
UNIDAD IV- CIRCUITOS-ELECTRICOS TROFASICOS SIMETRICOS
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Generación de voltajes polifásicos simétricos: Bifásicos, trifásicos, Exafásicos.
Secuencia de reses de voltajes triásicos simétricos.
Análisis de circuitos trifásicos simétricos: Modelamiento generador-línea-carga, Generador en conexión estrella y carga en conexión
estrella o triángulo, Generador en conexión triángulo y carga en conexión estrella o triángulo, Circuito monofásico equivalente.
Potencia en circuitos trifásicos simétricos: Potencia activa, reactiva y aparente, Medición de la potencia.
Compensación de potencia reactiva:
Fuentes de potencia reactiva: generadores, Transformadores, Líneas aéreas, Cargas.
Equipos de compensación reactiva: Reactor serie y shunt, Capacifor serie y shunt, Compensador estáticos de potencia - SVC,
Compensador síncrono.
El transformador Ideal trifásico: Conexión triángulo - triángulo y triángulo abierto.
Circuitos trifásicos asimétricos: Cálculo de la potencia y compensación de potencia reactiva, Introducción a la solución de circuitos por
componentes simétricas, Fallas en generadores trifásicos.
Análisis por computadora: Circuitos trifásicos simétricos con Pspice.
UNIDAD V: REDES RIPUERTO
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Ecuaciones y parámetros: Circuitos equivalentes, Parámetros Impedancia, admitancia, híbridos y transmisión.
Parámetros impedancia y admitancia con fuente dependientes.
Interconexión de redes bipuerto.
Análisis por computadora: Cálculo de parámetros con Pspice.
UNIDAD VI: RESPUESTA EN FRECUENCIA DE LOS CIRCUITOS
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Respuesta en frecuencia de los circuitos RL Y RC.
Diagramas de Bode.
Circuitos resonantes paralelo: Ancho de banda, factor de calidad, aplicaciones.
Circuitos resonantes serie: Ancho de banda, factor de calidad, aplicaciones.
Circuitos filtros.
Gráficos de polos y ceros en el plano “s” y Función transferencia.
Análisis por computadora., Respuesta en frecuencia con Pspice.
UNIDAD VII: ANALISIS DE ONDAS POR LA SERIE DE FOURIER
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V.
Simetría de la función.
Forma exponencial y trigonométrica de la serie de fourier.
Espectros de frecuencia.
Los circuitos y la serie de fourier,. Aplicación de Superposición, Valor eficaz, Potencia y factor de potencia.
Fuentes de Armónicos: Convertidores estáticos, Unidades ininterrumpidas de potencia - UPS y otros elementos no lineales..
Análisis por computadora-. la serie de fourier de una onda con Pspice.
PROGRAMACION DEL CONTENIDO
PRIMERA SEMANA
 El concepto de Fasor: Operaciones y diagramas fasortales.
 Relaciones fasóriales de los elementos del circuito: Modelo circuital, R, L, C, Fuentes Independientes, Fuentes dependientes.
 Impedancia y Admitancia.
 leyes de Kirchoff usando fasores: Dipolos equivalentes, Divisores de voltaje y corriente.
SEGUNDA SEMANA
 Potencia: Aparente, activa, reactiva, factor de potencia, Compensación del factor de potencia.
 Lugares geométricos: Impedancia, Admitancia, Corrientes y Voltajes.
 Análisis por computadora: Descripción de circuitos AC con Pspice.
TERCERA SEMANA
 Métodos de análisis usando factores: Análisis topológico, Corrientes de malla y Voltajes de nodo con fuentes independientes y
dependientes.
 Teoremas de los circuitos: Transformaciones de fuentes, Superposición, Thevenin, Norton, Máxima transferencia de potencia,
Sustitución, Reciprocidad
 Transformaciones estrella - triángulo de circuitos eléctricos.
 Análisis por computadora: Métodos de análisis AC con Pspice.
CUARTA SEMANA
 lnductancia mutua: coeficiente de acoplamiento, marcas de polaridad, redes acopladas magnéticamente, circuitos equivalentes.
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CIRCUITOS ELÉCTRICOS II
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FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA
El Transformador Lineal: Circuito equivalente, Impedancia reflejada.
QUINTA SEMANA
 El Transformador Ideal: Circuito equivalente, relación de transformación, Circuitos referidos al primario y secundario.
 El Autotransformador Ideal: circuito equivalente, relación de transformación.
 Análisis por computadora: Circuitos acoplados magnéticamente con Pspice.
SEXTA SEMANA
 Generación de voltajes polifásicos simétricos: Bifásicos, trifásicos, Exafásicos.
 Secuencia de fases de voltajes triásicos simétricos.
 Análisis de circuitos trifásicos simétricos: Modelamiento generador-línea-carga, Generador en conexión estrella y carga en
conexión estrella o triángulo.
Generador en conexión triángulo y carga en conexión- estrella --o triángulo Circulo monofásico equivalente
SETIMA SEMANA
 Potencia en circuitos trifásicos simétricos: Potencia activa, reactiva y aparente, Medición de la potencia.
 Compensación de la potencia reactiva:
 Fuentes de. potencia reactiva: Generadores, Transformadores, líneas aéreas, Cargas.
 Equipos de compensación reactiva: Reactor serie y shunt, -Capacitor serie y shunt, Compensador estáticos de potencia - SVC,
Compensador síncrono.
OCTAVA SEMANA
EXAMEN PARCIAL
NOVENA SEMANA
 El transformador ideal trifásico: Conexión triángulo - triángulo y triángulo abierto.
 Circuitos trifásicos asimétricos: Cálculo de la potencia y compensación de potencia reactiva, Introducción a la solución de circuitos
por componentes simétricas, Fallas en generadores trifásicos.
 Análisis por computadora: Circuitos trifásícos simétricos con Pspice.
DECIMA SEMANA
 Ecuaciones y parámetros.- Circuitos equivalentes, Parámetros Impedancia, Admitancia, Híbridos, Transmisión.
DECIMA PRIMERA SEMANA
 Parámetros impedancia y admitancia con fuentes dependientes.
 Interconexión de redes bipuerto.
 Análisis por computadora: Cálculo de parámetros con Pspice.
DECIMA SEGUNDA SEMANA
 Respuesta en frecuencia de los circuitos RL Y RC.
 Diagramas de Bode.
 Circuitos resonantes paralelo: Ancho de banda, factor de calidad, aplicaciones.
DECIMA TERCERA SEMANA
 Circuitos resonantes serie-. Ancho de banda, factor de calidad, aplicaciones.
 Circuitos filtros
 Gráficos de polos y ceros en el plano “s" y Función transferencia.
 Análisis por computadora: Respuesta en frecuencia con Pspice.
DECIMA CUARTA SEMANA
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Simetría de la función.
Forma exponencial y trigonométrica de la serie de fourier.
Espectros de frecuencia.
DECIMA QUINTA SEMANA
 Los circuitos y la serie de fourier: Aplicación de Superposición, Valor eficaz, Potencia y factor de potencia.
 Fuentes de Armónicos: Convertidores estáticos, Unidades ininterrumpidas de potencia - UPS y otros elementos no lineales..
 Análisis por computadora.- la serie de fourier de una onda con Pspice.
DECIMA SEXTA SEMANA
VI.
EXAMEN FINAL
PROCEDIMIENTOS DIDACTICOS
Aspecto Metodológico
Para el logro de los objetivos propuestos y desarrollo de la asignatura, el procedimiento será la exposición de clases teóricas,
exposición de clases en el laboratorio con Pspice, participación de¡ estudiante y resolución ejercicios.
Procedimiento
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CIRCUITOS ELÉCTRICOS II
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FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA
Desarrollo teórico, aplicación de técnicas, desarrollo de trabajo práctico de aplicación de Pspice por parte de los estudiantes. Se
realizarán prácticas de simulación con Pspice para complementar las exposiciones realizadas en clase, se evaluará con informe
individual. Se realizarán prácticas calificadas. Se promoverá la investigación a través de( análisis de lecturas para internalizar los
conceptos de autores que contribuyen al reforzamiento de la asignatura, como también el uso de internet y otras fuentes.
Técnicas
Expositiva, participativa, resolución de ejercicios, visitas académicas a empresas, trabajos de investigación, trabajos grupales.
VII.
EQUIPO Y MATERIALES
Equipos
Para la realización de las clases se hará uso pizarra, retroproyector, ecran, sistemas multimedía y/o videos temáticos, incluye el uso de
power point y otros tildarlos.
Materiales
Se proporcionará separatas, direcciones electrónicas así como la bibliografía básica y complementarla correspondiente a cada sesión.
 Software de simulación de circuitos: ORCAD versión 9 / Pspice.
VIII.
IX.
A.
SISTEMA DE EVALUACION
FUENTES DE INFORMACIÓN
TEXTO BASE
DORF / SVOBODA, Circuitos eléctricos: Introducción al análisis y diseño
Ed. 2000 Alfaomega Grupo W. Editor, México, 2000.
B.
BIBLIGRAFIA COMPLEMENTARIA
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C.
JAMES W. NILSSON, Circuitos eléctricos.
Ed. Addison Wesley Iberoamericana, USA, 2006.
DAVID E. JONSON, Análisis básico de circuitos eléctricos.
Ed. Prentice-Hall Hispanoamericana S.A. , México, 2007.
DONAL E. SCOTT, Introducción al análisis de circuitos, en enfoque sistémico. Ed. Mc Graw – Hill, España 1990.
ROLAND E. THOMAS, Circuit Theory / Analysis
SALCEDO CARRETERO, José, Análisis de circuitos eléctricos lineales; Problemas resueltos.
Ed. Addison Wesley
Iberoamericana, USA, 2000..
CORCORAN George, Circuitos de corriente alterna. Ed. Continental S.A, México, 1999.
C. HUBER, Circuitos eléctricos ca/cc. Enfoque integrado.
Ed. Mc Graw - Hill
W. HAYT- J. KEMMERLY, Análisis de circuitos en ingeniería. Ed. Mc Graw - Hill
FRANK, Medidas Eléctricas O. MORALES – F. LOPEZ, Circuitos eléctricos II.
BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL

JAMES W. NILSSON, Introducción a Pspice Ed.. Addison Wesley Iberoamericana, USA, 2006
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CIRCUITOS ELÉCTRICOS II