Electrot cnia II

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
FACULTAD REGIONAL TUCUMÁN
Departamento: Ingeniería Eléctrica.
Asignatura: Electrotecnia II
Bloque: Tecnologías básicas.
Área: Electrotecnia.
Horas/año: 96
Fundamentación de la materia dentro del plan de estudios
La carrera de Ingeniería Eléctrica, consta de dos tipos de asignaturas A)
Básicas: que realizan el estudio de los circuitos en general como las
dos electrotecnias y la que estudia en particular los fenómenos
electromagnéticos como Teoría de los Campos. B) Aplica das: Son las
que utilizan los conocimientos básicos para ser usados en la aplicación
profesional.
Para afrontar y comprender los conceptos desarrollados en la
asignatura Electrotecnia II se debe hacer referencia a lo desarrollado en
Electrotecnia I, asignatura con la que se complementa estrechamente.
Mientras
Electrotecnia I desarrolla el estudio de los circuitos en
régimen permanente
con excitación fundamentalmente alterna y
continua en Electrotecnia II se desarrolla el estudio del régimen
transitorio con distintos tipos de excitaciones siendo este análisis el eje
fundamental de la misma.
Con respecto al estudio del régimen de corriente alterna trifásico , en
Electrotecnia I se tratan los circuitos y excitaciones simétricas, en tanto
que Electrotecnia II desarrolla la solución de los circuitos asimétricos,
con detenimiento especial en al análisis de fallas( cortocircuitos y cortes
de líneas de alimentación).
Finalmente se desarrolla el análisis de circuitos eléctricos mediante la teoría
de cuadripolos, comprendiendo régimen permanente o transitorio,
estableciendo conceptos valiosos para aplicar en Electrónica y Sistemas de
Potencia
Objetivos
El objetivo es que al finalizar el curso el alumno haya logrado desarrollar
destrezas en:
 Analizar cualitativamente el comportamiento en régimen transitorio de
circuitos sencillos,
 Resolver el régimen transitorio de circuitos más complejos con
excitaciones simples y compuestas, tanto con las herramientas del método
clásico como el del operacional
 Aplicar la Teoría de Cuadripolos comprendiendo los casos en que es
ventajosa o apropiada.
 Resolver regímenes trifásicos asimétricos y las fallas típicas utilizando el
método de las Componentes Simétricas
Contenidos
Unidad 1: Componentes simétricas.
Descomposición de un sistema polifásico asimétrico en sistemas simétricos.
Aplicación a sistemas trifásicos. Convenciones sobre notación, definición del
operador factor de fase. Propiedades de los circuitos con respecto a las
componentes simétricas. Corriente de neutro, tensiones de línea, tensiones de
fase, relación entre tensiones de línea y fase. Impedancia a las componentes
de distinta secuencia. Casos prácticos típicos. Potencia de un circuito trifásico
en función de las componentes simétricas. Cálculo de circuitos asimétricos: con
generación asimétrica, con carga asimétrica y con generación y carga
asimétricas. Aplicación a casos de cortocircuito monofásicos y bifásicos (con y
sin contacto a tierra) Interrupción de fase. Circuitos equivalentes de cada falla.
Unidad 2: Cuadripolos
Definición de cuadripolos y conceptos asociados. Tipos de cuadripolos.
Fundamentos de la teoría de cuadripolos. Demostración de la existencia de
relaciones entre variables de entrada/salida. Distintas matrices de parámetros
de cuadripolos. Cálculos analíticos y experimentales de los parámetros.
Relaciones entre parámetros y conversión entre distintos tipos. Conexiones
entre cuadripolos. Obtención del cuadripolos equivalente. Adaptación de
impedancias. Simétrica y Asimétrica. Análisis de cuadripolos simétricos.
Impedancia característica e impedancia Imagen.
Unidad 3: Régimen Transitorio en CC y CA. Método Clásico.
Terminología y convenciones de notación. Los 3 componentes fundamentales
de las redes eléctricas. Leyes básicas de la Electrotecnia que rigen su
comportamiento. Interpretación física. Leyes de la conmutación. Circuitos
equivalentes de los componentes en el momento de la conmutación. Modelado
de circuitos; ámbito de validez e interpretación de resultados. Conexionado de
componentes del mismo tipo y valor equivalente. Conexionado de elementos
de distinto tipo. Circuitos RL, RC y RLC. Ecuaciones diferenciales. Régimen
libre. Respuesta periódica, aperiódica y crítica. Interpretación física. Régimen
forzado o permanente. Deducción para excitación exponencial, continua y
alterna. Circuitos equivalentes en régimen permanente. Análisis general de
circuitos RC y RL en alterna. Posibles valores máximos de las variables
durante el régimen transitorio. Obtención de gráficas de las variables en función
del tiempo. Análisis conceptual de las formas de onda en circuitos RLC.
Consideración de circuitos mallados y excitaciones múltiples
Unidad 4: Método Operacional. Excitaciones varias.
Significado conceptual de la transformada de Laplace. Transformadas más
usadas. Definición de funciones singulares, (escalón, impulso, pulso y rampa),
relaciones y transformadas. Circuitos transformados o circuitos equivalentes de
Laplace. El problema de la anti transformación. Propiedades y métodos más
útiles para la aplicación específica a los circuitos eléctricos. Concepto de
Funciones de Red. Transferencia e Impedancia transformada. Teoremas del
valor inicial y final. Aplicaciones. Excitaciones compuestas (ondas triangulares,
trapezoidales, etc.). Métodos de resolución por intervalos o por transformada
completa de la excitación. Linealización
Excitaciones compuestas periódicas.
de
Funciones
compuestas.
Unidad 5: Transformada de Fourier
Respuesta en frecuencia de señales aperiódicas. Teorema de Parseval.
Amplitud y fase en función de la frecuencia. La integral de Convolución.
Transformada y anti transformada de Fourier, propiedades. Aplicaciones.
Cronograma estimado de clases.
Unidad
1
2
3
4
5
Tema
Tiempo Estimado (hs)
Teoría
Práctica
Componentes Simétricas
12
8
Cuadripolos
12
8
Transitorio Método Clásico
20
8
Transitorio Método Operacional
20
8
Fourier
8
8
Parciales
8
Recuperaciones
8
Totales
72
56
Metodología de Enseñanza
Se desarrollan conjuntamente la presentación de contenidos (enseñanza) y las
tareas de los alumnos con dichos contenidos (aprendizaje).
Comunicación preponderante desde el docente al alumno con el propósito de:






Presentar los objetivos y alcance de cada tema.
Exposición de cada tema
Desarrollar los temas a partir de una aplicación o problema, dando los
fundamentos teóricos y proponiendo metodologías de resolución.
Realizar síntesis de los contenidos dados en clases, clarificando los
conceptos fundamentales.
Uso del Aula Virtual para afianzar contenidos con material extra.
Resolución de problemas a cargo del alumno con guía del docente.
Con el objetivo de:




Desarrollar el razonamiento.
Afianzar y madurar los conocimientos.
Analizar los resultados obtenidos.
Desarrollar la confianza en sus capacidades.
Metodología de Evaluación
Tiene como objetivo acreditar que el alumno adquirió los conocimientos
mínimos suficiente para ejercer tareas en los campos del saber propios de
cada asignatura y consiste en:

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

Evaluación continua.
Pruebas o exámenes parciales sobre aspectos prácticos únicamente.
Exámenes finales teóricos y prácticos.
Exámenes finales teóricos únicamente.
Para obtener la regularización de la materia el alumno deberá cumplir lo
Siguiente:
 Asistencia a clases teóricas-prácticas y prácticas de un 80 % como mínimo.
 Aprobar dos evaluaciones parciales con puntaje mayor a 50.
 En caso de desaprobar se les concede una recuperación por cada
evaluación parcial
 Para aprobar la asignatura, una vez regularizada, deberá rendir un examen
integrador teórico.
Recursos didácticos a utilizar como apoyo a la enseñanza
Se dispone de bibliografía específica de la materia, como también se ha
elaborado guías de trabajos prácticos.
Se incentiva al estudiante a recurrir al uso de la bibliografía referida, como
también a la búsqueda de información relevante en páginas de internet.
Recursos tecnológicos.
Se dispone de Notebook y proyector multimedial para presentaciones Power
Point, como también se hace uso del campus virtual de la universidad a través
del aula virtual.
Bibliografía
Principios de electrotecnia. Tomo I. Zeveke-Ionkin – Ed. Cártago 1958 – Ed.
Grupo Editor de Bs.As. 1973.
Análisis de redes. Van Valkenburg. Ed. Limusa - 1977
Sistemas de control realimentados. D’Azzo y Houpis – Ed. Paraninfo 1977,
1992
Teoría y problemas de circuitos eléctricos. Edminister J. – Ed. Shaum 1985
Network Analysis. Seshu. Balabanian. (Texto en Inglés)
Circuitos Eléctricos. Dorf Richard y Svoboda James. - Ed. Alfa Omega 2003
Análisis de circuitos en ingeniería William H. Hayt Jr – McGraw .Hill (5º)
Circuitos en ingeniería eléctrica Hugh H. Skilling Ed Cecsa (4º)