Circuitos Requisitos: Cálculo I, Física General II

1.        Descripción

Los circuitos eléctricos son parte fundamental de la estructura de la tecnología actual, por lo que su análisis tiene la función de sentar bases formativas imprescindibles en el futuro profesional de carreras relacionadas al área eléctrica.

En este curso se inicia con el estudio del análisis de circuitos eléctricos, a partir de técnicas que permiten predecir su respuesta ante excitaciones de fuentes de energía directa. Es fundamental que con los temas propuestos en este programa se forme un criterio analítico que le facilite a los estudiantes de Ingeniería Electrónica e Ingeniería Electromecánica asimilar conceptos más complejos en su formación académica y en su vida profesional

2.        Objetivos

• Objetivo General

• Analizar leyes, técnicas, principios y teoremas asociados a circuitos alimentados por fuentes de energía continua para la determinación de parámetros eléctricos.

• Objetivos Específicos

• Interpretar la ley de Watt, la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff para su aplicación en el análisis de circuitos resistivos.
• Utilizar las técnicas de análisis de mallas y de nodos para su aplicación en el análisis de circuitos resistivos.
• Aplicar el principio de superposición y el teorema de Thévenin para su aplicación en el análisis de circuitos resistivos.
• Aplicar técnicas de análisis a circuitos dinámicos de primer orden excitados por fuentes de alimentación continua para analizar circuitos con elementos básicos de almacenamiento de energía.
• Aplicar técnicas de análisis a circuitos dinámicos de segundo orden excitados por fuentes de alimentación continua para analizar circuitos con elementos básicos de almacenamiento de energía.

3.        Contenidos Temáticos

• Tema 1: Circuitos Resistivos

• Variables
• Ley de Watt
• Elementos
• Ley de Ohm
• Leyes de Kirchhoff
• Combinaciones de Elementos
• Análisis Básico de Circuitos

• Tema 2: Métodos de Análisis

• Análisis de Mallas Básico
• Análisis de Mallas con Supermallas
• Análisis de Mallas con Fuentes Dependientes
• Análisis de Nodos Básico
• Análisis de Nodos con Supernodos
• Análisis de Nodos con Fuentes Dependientes

• Tema 3: Teoremas de Circuitos

• Transformaciones de Fuentes
• Principio de Superposición
• Teorema de Thévenin
• Máxima Transferencia de Potencia

• Tema 4: Circuitos RL y RC

• Inductores
• Condensadores
• Condiciones Iniciales
• Respuesta Total
• Conmutación Secuencial
• Fuente de Paso Unitario
• Estabilidad

• Tema 5: Circuitos RLC

• Respuesta Natural
• Respuesta Forzada
• Respuesta Total

4.        Metodología del Curso

Este es un curso de índole teórico práctico en el que se abordan temáticas asociadas al análisis de circuitos eléctricos. Las mismas se desarrollan mediante clases basadas en charlas didácticas, discusiones guiadas y resolución de problemas.

En cada una de estas estrategias se aprovechan los conocimientos y las experiencias de los estudiantes para posibilitar un aprendizaje permanente y significativo desde el punto de vista del análisis crítico, reflexivo y creativo, orientado a la toma de decisiones.

Con este fin se desarrollan métodos participativos y colaborativos que permiten enriquecer la experiencia de enseñanza y aprendizaje, así como la motivación del estudiante, en un ambiente de respeto mutuo por las opiniones y en donde la comunicación, el emprendimiento, la innovación, la ética y la responsabilidad social son parte integral del compromiso permanente de todos los actores del proceso formativo.

5.        Estrategias de Aprendizaje

• Charlas Didácticas: El docente realiza la exposición de los contenidos temáticos en forma de exposición oral interactiva. A través de ella se logra la transmisión de conocimientos y se ofrece un enfoque crítico de la disciplina, con lo que se lleva a los discentes a descubrir las relaciones entre los diversos conceptos.

• Discusiones Guiadas: Permite que el docente y los estudiantes intercambien criterios acerca de un contenido temático determinado. El profesor inicia la discusión introduciendo el tema y luego solicita a los discentes su participación a partir de lo que conozcan del mismo. Debe participar la mayoría del grupo, de manera tal que todos escuchen y se involucren activamente en la discusión. Al final se debe generar un resumen de los tópicos abordados.

• Resolución de Problemas: Los estudiantes abordan problemas bajo la supervisión del profesor. Permite desarrollar en ellos capacidades asociadas a la comprensión de un problema, el uso de sus conocimientos para darle una explicación, la organización de ideas y el uso de procedimientos para dar una respuesta.

6.        Recursos Didácticos

• Equipos

• Computador
• Pizarra Acrílica
• Proyector de Video

• Herramientas

• Aula Virtual
• Borrador para Pizarra Acrílica
• Feltógrafos
• Programas de Diseño Asistido por Computador

• Materiales

• Libro de Texto
• Libros de Consulta

7.        Evaluación del Aprendizaje

• Evaluación Diagnóstica: Se realiza previo al abordaje de cada contenido temático. Permite al docente valorar los conocimientos previos y las necesidades específicas del grupo, de forma tal que le sea posible flexibilizar el proceso formativo.

• Evaluación Formativa: Se realiza a partir de la valoración del desempeño mostrado por el estudiante al realizar las actividades de aprendizaje y conlleva un proceso de retroalimentación sobre las fortalezas y oportunidades de mejora de los discentes.

• Evaluación Sumativa: Implica la valoración cuantitativa del rendimiento académico de cada uno de los estudiantes y se realiza con base a los rubros indicados en la tabla que se muestra a continuación.

• Pruebas Escritas: Corresponden a las evaluaciones escritas individuales de los objetivos específicos del curso. Los tipos de reactivos a usar dependen del nivel cognitivo de los objetivos y sus pesos porcentuales se calculan con base al tiempo programado para poder desarrollar los contenidos temáticos.

• Pruebas Cortas: Hacen referencia a evaluaciones escritas individuales relacionadas con diferentes contenidos temáticos. Se utilizan reactivos de rápida resolución.

• Portafolio de Evidencias: Es una compilación individual de las investigaciones y los ejercicios asignados a lo largo del curso. Para su evaluación se hace uso de una rúbrica similar a la que se muestra a continuación.

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