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Programa de TEORÍA DE CIRCUITOS I
Primer año D y N – Ciclo Superior
Horas semanales: 6
Especialidad: ELECTRÓNICA
Tema
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Desarrollo
Modelos circuital, limitaciones del modelo, constantes concentradas.
Lineabilidad. Invariancia en el tiempo. Descripción y clasificación de los
intercambios magnéticos, reversibles e irreversibles, para tramos de circuitos
pasivos y activos. Generador ideal de tensión, generadores ideales de
corriente, nota sobre los generadores reales, particularidades de cada uno.
Elementos de circuitos necesarios para caracterizar los intercambios
energéticos. Parámetros característicos asociados: resistor, resistencia
eléctrica, conductancia, unidades. Circuito eléctrico, malla, rama, nudo, ley
de Ohm, reglas de Kirchoff, sentidos de referencia. Ley de Joule. Capacitor,
capacidad, definición fenomenológica. Unidades. Factores de los cuales
depende la capacidad. Conexión de lo capacitores en serie y en paralelo.
Inductor, inductancia, conexión de los inductores en serie y en paralelo.
Divisores de tensión inductivos, capacitivos y resistivos.
Clasificación de las señales según su ley de variación en función del tiempo.
Señales constantes, señales variables, periódicas, seudo periódicas,
definición fundamental asociada, período, frecuencia, pulsación o frecuencia
angular; fase, forma de onda. Valores asociados característicos.
Interpretación física y geométrica de cada uno. Instantáneo medio, medio
módulo, máximo pico a pico, eficaz. Valores característicos de una señal
senoidal. Factor de media. Factor de cresta. Factor de forma. Números
complejos. Representación en el plano complejo, expresión en forma
binómico, polar y exponencial. Coordenadas cartesianas y polares. Pasaje
de un sistema a otro. Operaciones con complejos. Potenciación y radicación.
Logaritmación. Representación gráfica. Vector giratorio.
Régimen senoidal permanente de circuitos excitados por señales. Relación
entre tensión y corriente en un circuito resistivo puro. Ecuación de equilibrio
instantáneo. Ecuación fasorial asociada, diagrama fasorial. Relación entre
tensión y corriente en un circuito inductivo puro. Ecuación de equilibrio
instantáneo, ecuación fasorial asociada, diagrama fasorial. Análisis de las
configuraciones R-L, R-C, L-C y R, L-C, serie. Relaciones entre tensiones y
corrientes. Ecuaciones de equilibrio instantáneo, ecuación fasorial asociada,
diagrama fasorial. Impedancia compleja de excitación. Resistencia,
reactancia, diagramas de impedancia, análisis de las configuraciones R-L, RC, L-C, R-L-C, paralelo. Relaciones entre tensión y corriente. Ecuación de
equilibrio instantáneo, ecuación fasorial asociada, diagrama fasorial.
Admitancia compleja de excitación, conductancia, susceptancia, diagrama de
admitancia.
Resonancia serie. Resonancia paralelo. Condiciones resonancia múltiple.
Elementos reales de circuitos. Análisis para omega variable. Representación
de gráficos en función de la frecuencia. Factor de selectividad. Diferencia
entre el factor mérito y el factor de selectividad.
Potencia instantánea para circuitos en régimen senoidal permanente.
Análisis para un circuito resistivo, interpretación del intercambio energético.
Análisis de un circuito inductivo puro. Interpretación del intercambio
energético. Análisis de un circuito capacitivo puro. Interpretación del
intercambio energético. Análisis de un caso intermedio. Interpretación del
intercambio energético. Potencia activa, reactiva y aparente. Significado
físico o tecnológico de cada uno. Adición de las potencias reactivas.
Compensación del factor de potencia.
Análisis topológicos de circuitos, nociones. Resolución sistemática de
Semanas
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circuitos por el método de mallas. Obtención sistemática de la matriz
impedancia por simple inspección del circuito. Resolución sistemática por el
método de nodos. Obtención de la matriz admitancia de nodos, en forma
sistemática por simple inspección del circuito. Conveniencia de la aplicación
de uno u otro método.
Teorema de los circuitos. Teoremas de superposición. Condiciones de
validez. Teorema de Thevenin, Northon, demostración, ejemplos de
aplicación y limitaciones. Teorema de compensación y reciprocidades
enunciados, aplicación. Teorema de máxima transferencia de energía.
Análisis de Zc y Rg como variables. Teorema de Millar. Aplicación.
Limitaciones de la corriente de un inductor y la tensión en un capacitor de
circuitos con más de un tipo de elementos pasivos. Condiciones de
continuidad. Componentes libres y forzados de la respuesta transitoria.
Excitación de un circuito de RC con un escalón de tensión. Gráfica y
normalización de Vc(t)-Vr(t) R,i(t), interpretación y significado físico de los
mismos. Constantes de tiempo y tiempo de establecimiento, significado físico
y geométrico. Distintas formas de calcular el valor a partir de las curvas de
respuesta. Desactivación de una rama RC serie. Variación de la resistencia
en circuito RC. Análisis energético de la carga y la descarga del capacitor.
Cuadripolos. Generalidades. Parámetros. Impedancia (Z). Significado de
cada uno. Circuito equivalente. Parámetros híbridos (H). Significado de cada
uno. Circuitos equivalentes. Aplicaciones.
Circuitos acoplados. Inductancias mutuas. Coeficiente de acoplamientos.
Polaridades de los arrollamientos. Circuitos equivalentes. Transformadores
con núcleo de aire. Diagramas vectoriales.
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS MÍNIMOS:
TEORÍA DE LOS CIRCUITOS I: El alumno deberá:
Tema 1: Adquirir habilidades en la elaboración de un modelo de circuito. Conocer las leyes
fundamentales de los circuitos. Aplicar las leyes fundamentales de los circuitos.
Tema 2: Conocer las distintas formas de excitación de un circuito eléctrico, así como también
interpretarlas.
Tema 3: Conocer el comportamiento de los circuitos eléctricos. Saber hallar las respuestas
temporales de los circuitos. Plantear los gráficos correspondientes.
Tema 4: Conocer las características del fenómeno de resonancia. Adquirir habilidad en la
resolución de problemas simples de resonancia. Conocer el concepto de resonancia múltiple.
Tema 5: Saber analizar los fenómenos energéticos en circuitos resistivos y reactivos. Comprender
los intercambios energéticos.
Tema 6: Plantear los métodos sistemáticos. Diferenciar los distintos matices característicos de los
circuitos.
Tema 7: Definir los teoremas de los circuitos. Aplicar los distintos teoremas.
Tema 8: Interpretar el comportamiento de los circuitos en el régimen transitorio. Evaluar las
características de los circuitos.
Tema 9: Adquirir la habilidad en la elaboración de un modelo circuital, dadas las ecuaciones.
Tema 10: Obtener las impedancias primarias y secundarias.