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Teoría de Circuitos y Redes Eléctricas
- Prácticas de Aula/Semina (7 Hours)
- Prácticas de Laboratorio (14 Hours)
- Tutorías Grupales (2 Hours)
- Clases Expositivas (35 Hours)
La asignatura de Teoría de Circuitos y Redes Eléctricas (T_CIRCUIT_RED) pertenece al módulo de Tecnología Específica Eléctrica, materia de Electricidad, Electrónica y Automática, del plan de estudios del Grado de Ingeniería Eléctrica. Se imparte en el primer semestre del tercer curso de esta titulación.
T_CIRCUIT_RED es básica para la compresión de todas las asignaturas especializadas del grado de ingeniería eléctrica. En ésta, se desarrollan con mayor profundidad algunos temas tratados en la asignatura de Tecnología Eléctrica (segundo curso del plan de estudios), que es común a la rama de industriales, y se imparten otros conocimientos fundamentales de la ingeniería eléctrica, propiciando que el alumno adquiera un nivel adecuado de conocimiento de estos temas, acorde al perfil específico del grado.
Para superar la asignatura con aprovechamiento el alumno deberá poseer conocimientos básicos de electricidad, como los contenidos en el programa de la asignatura de Tecnología Eléctrica que se imparte en el segundo curso del plan de estudio de los grados de ingeniería de la rama de industriales. Además, el alumno deberá poseer una base de conocimiento de física y matemática: cálculo diferencial e integral, álgebra y algebra compleja y teoría electromagnética.
Competencias generales
CG3. Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG4. Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad y razonamiento crítico.
CG6. Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.
CG7. Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
CG14. Honradez, responsabilidad, compromiso ético y espíritu solidario.
CG15. Capacidad de trabajar en equipo.
Competencias específicas comunes a la rama de industrial
CC4. Conocimiento y utilización de los principios de teoría de circuitos y máquinas eléctricas.
Competencias de tecnología específica eléctrica
CEL3. Capacidad para el cálculo y diseño de instalaciones eléctricas de baja y media tensión.
Resultados del aprendizaje
RTC-1 Identificar, analizar y calcular los circuitos trifásicos equilibrados y desequilibrados, así como seleccionar y decidir los procedimientos de cálculo y medida de la potencia absorbida (o entregada) por los mismos, en base a las siguientes competencias: (CG3, CG4, CG14, CG15, CC4, CEL3).
RTC-2 Clasificar y analizar los transitorios eléctricos producidos en circuitos eléctricos de primer, segundo orden y superior, en base a las siguientes competencias: (CG3, CG4, CG14, CG15, CC4, CEL3).
RTC-3 Realizar cálculos de corrientes al producirse cortocircuitos en las redes eléctricas, a partir de la técnica de las componentes simétricas, en base a las siguientes competencias: (CG3, CG4, CG6, CG7, CG14, CG15, CC4, CEL3).
RTC-4 Analizar y comparar las redes eléctricas compuestas de elementos lineales y no lineales, en base a las siguientes competencias: (CG3, CG4, CG14, CG15, CC4, CEL3).
RTC-5 Manejar las técnicas de análisis de los circuitos eléctricos alimentados con ondas periódicas no sinusoidales y utilizarlas para la resolución de los mismos, en base a las siguientes competencias: (CG3, CG4, CG14, CG15, CC4, CEL3).
Tema 1. Circuitos eléctricos en régimen transitorio
- Circuitos eléctricos de primer orden.
- Circuitos eléctricos de segundo orden y superior. Aplicación de la transformada de Laplace.
Tema 2. Circuitos eléctricos trifásicos equilibrados
- Características técnicas de la energía eléctrica. Justificación de los circuitos eléctricos trifásicos.
- Variables de fase y de línea.
- Componentes activos y pasivos. Conexiones.
- Análisis mediante circuitos equivalentes por fase.
- Potencia eléctrica trifásica. Medidas de potencia eléctrica y equipos de medida.
- Compensación de la energía reactiva.
Tema 3. Circuitos trifásicos desequilibrados
- Análisis de circuitos desequilibrados.
- Método de las componentes simétricas.
- Particularidades de la secuencia homopolar.
Tema 4. Introducción al análisis de sistemas eléctricos de potencia en condiciones normales de funcionamiento y de fallo por cortocircuitos
- Introducción a los sistemas eléctricos de potencia.
- Diagramas unifilares.
- Representación del sistema en por unidad.
- Modelos básicos de los equipos principales.
- Cálculo de cortocircuitos simétricos y asimétricos.
Tema 5. Circuitos no lineales y alimentación no sinusoidal
- Análisis de circuitos no lineales.
- Análisis espectral de ondas no sinusoidales.
- Distorsión armónica en sistemas eléctricos de potencia.
Prácticas de laboratorio
- Sesión 1. Introducción al modelado de circuitos en el entorno Matlab/Simulink. Análisis transitorio de circuitos de primer orden.
- Sesión 2. Análisis de circuitos de segundo orden. Aplicación de la transformada de Laplace.
- Sesión 3. Distorsión armónica. Tutorial, parte I.
- Sesión 4. Distorsión armónica. Tutorial, parte II.
- Sesión 5. Análisis de fallos por cortocircuitos en redes eléctricas. Parte I.
- Sesión 6. Análisis de fallos por cortocircuitos en redes eléctricas. Parte II. Aplicación de métodos matriciales.
- Sesión 7. Evaluación práctica.
La metodología docente de esta asignatura combina la clase magistral con las prácticas de aula y de laboratorio.
En la clase magistral se alternará la exposición de conceptos con su aplicación directa al cálculo de las variables propias de las redes eléctricas en diferentes condiciones de funcionamiento.
En las prácticas de aula se resolverán ejemplos prácticos de dificultad creciente hasta alcanzar el mismo nivel exigible posteriormente en las pruebas escritas.
Las prácticas de laboratorio consistirán en el modelado y simulación de redes eléctricas en distintas condiciones de funcionamiento en regímenes transitorio y permanente.
En las siguientes tablas se recoge la planificación de la asignatura desglosada por temas y la distribución porcentual de la carga horaria:
Trabajo Presencial (horas) | Trabajo no presencial (horas) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Temas | Clases expositivas | Prácticas de aula | Prácticas de laboratorio | Tutoría grupal | Evaluación | Total | Trabajo autónomo | Total |
1 | 7 | 2 | 2.4 | 0.4 | 0.8 | 12.6 | 19 | 31.6 |
2 | 3 | 1 | 2.4 | 0.4 | 0.8 | 7.6 | 10 | 17.6 |
3 | 7 | 1 | 4.4 | 0.4 | 0.8 | 13.6 | 15 | 28.6 |
4 | 10 | 2 | 2.4 | 0.4 | 0.8 | 15.6 | 25 | 40.6 |
5 | 8 | 1 | 2.4 | 0.4 | 0.8 | 12.6 | 21 | 33.6 |
Total | 35 | 7 | 14 | 2 | 4 | 62 | 90 | 152 |
Distribución porcentual de la carga horaria:
Modalidades | Horas | % | Totales | |
---|---|---|---|---|
Presencial | Clases expositivas | 35 | 56.45 | 62 |
Prácticas de aula | 7 | 11.29 | ||
Prácticas de laboratorio | 14 | 22.58 | ||
Tutorías grupales | 2 | 3.23 | ||
Sesiones de evaluación | 4 | 6.45 | ||
No presencial | Trabajo individual | 90 | 100 | 90 |
Total | 152 |
La evaluación de los resultados del aprendizaje se hará de la siguiente forma:
Convocatoria Ordinaria
- Realización de un examen escrito con cuestiones de respuesta corta y problemas de desarrollo. El examen abarcará todo el contenido del temario.
Evaluación práctica:
- Entrega, al finalizar cada práctica, de los scripts y modelos desarrollados en la sesión respectiva. La entrega se efectuará subiendo los archivos al campus virtual (6 en total).
- Realización de un ejercicio práctico que será propuesto como trabajo individual y autónomo (no presencial).
- Realización de un examen de prácticas de laboratorio donde se pedirá: i) modelar y simular una red eléctrica. La red a simular y las condiciones de funcionamiento serán semejantes a las trabajadas en las sesiones de prácticas de laboratorio; ii) Analizar una onda de tensión o corriente con contenido armónico.
Ponderación
- Examen escrito (75%).
Práctica:
- Entregables de cada práctica (5 % en total).
- Ejercicio práctico (10 %).
- Examen de prácticas de laboratorio (10%).
Para superar la asignatura en esta convocatoria, el alumno deberá obtener una nota global mínima de 5 puntos sobre 10, alcanzando, además, un mínimo de 4 sobre 10 puntos en el examen escrito (1).
Para la evaluación del ejercicio práctico es requisito que el alumno haya entregado, en el momento oportuno, los archivos de las sesiones de laboratorio 3 y 4.
Convocatoria Extraordinaria
- Realización de un examen escrito con cuestiones de respuesta corta y problemas de desarrollo. El examen abarcará todo el contenido del temario. Ponderación: 85 % de la nota final.
- Realización de un examen práctico donde el alumno modelará y simulará el funcionamiento de una red eléctrica siguiendo los procedimientos explicados en las sesiones de laboratorio. Este examen se presentará en el aula de informática, en una fecha posterior al examen de teoría. El requisito para presentar el examen práctico es haber obtenido un mínimo de 5 sobre 10 puntos en el examen de teoría (1) en cualquiera de las dos convocatorias. Ponderación: 15 % de la nota final.
Para superar la asignatura en esta convocatoria, el alumno deberá aprobar cada una de las dos partes que componen la nota final.
Los alumnos que hayan aprobado la parte práctica de la asignatura en el período de evaluación continua, mantendrán esa calificación en la convocatoria extraordinaria.
En todas las convocatorias, aquellos alumnos que tengan la consideración de presentados y que no superen alguno de los mínimos establecidos en las dos partes que componen la evaluación de la asignatura, tendrán como nota final la correspondiente a la aplicación del baremo, salvo que la nota resultante no corresponda a la calificación de <
Evaluación diferenciada
Para la evaluación diferenciada se procederá de la misma forma que en la convocatoria extraordinaria.
Aula de teoría con proyector. Aula de informática para las prácticas de laboratorio con un puesto por alumno con ordenador y el software necesario.
Documentación
Material en formato digital aportado por el profesor, disponible en la web de la asignatura en el campus virtual.
Bibliografía básica
- Fraile mora, J. (2019). Circuitos eléctricos (2da ed.). Garceta. ISBN 978-84-1622-847-8. Disponible: [V621E FRAI] Bib. Tecnología y Empresa, campus de Gijón.
- Sadiku, M. N. (2006). Fundamentos de circuitos eléctricos. México: McGraw-Hill. ISBN 970105606X. Disponible: [V621E ALEX] Bib. Tecnología y Empresa, campus de Gijón.
- Hadi Saadat (1999) Power system analysis. McGraw-Hill series in electrical and computer engineering. Disponible: [V621E SAAD] Bib. Tecnología y Empresa, campus de Gijón.
- Stevenson, W. D. (2000). Análisis de sistemas de potencia. México: McGraw-Hill. Disponible: [T621.3 Grai] Bib. Tecnología y Empresa, campus de Gijón.
Software para prácticas de laboratorio.
- Matlab Simulink R2022a. Disponible con licencia corporativa en la web de la universidad.