Profesorado

L. CARLOS SÁNCHEZ-CANTALEJO MORELL

Situación

Prerrequisitos

No existen en el plan de estudios.

Contexto dentro de la titulación

La materia objeto de esta Planificación Docente es de carácter troncal y
constituye una asignatura con un enfoque científico-tecnológico.

Por sus contenidos, de acuerdo con los descriptores del BOE de 3 de abril de
2002 (Resolución de 8 de marzo de 2002 de la Universidad de Cádiz), está
estrechamente relacionada con las otras asignaturas tecnológicas específicas
de esta titulación.

Esta asignatura troncal fijará los cimientos para poder comprender con
facilidad y poder adquirir los conocimientos avanzados, de las mencionadas
asignaturas específicas de corte tecnológico del perfil de la titulación.

Abordará los procedimientos generales y las técnicas concretas de análisis y
síntesis de redes eléctricas; asi como, los procesos de caracterización de sus
señales. Incluirá, como elementos constituyentes de los circuitos, a los
dispositivos electrotécnicos y electrónicos (a través de sus circuitos
equivalentes), como unos de los componentes reales, más, de los circuitos
analógicos objeto de las técnicas de análisis.

Recomendaciones

Se requiere que el alumno posea conocimientos previos asentados de análisis
básico de circuitos, y, también, conocimientos de técnicas de medidas de
magnitudes eléctricas. A tal efecto, esto se consigue, si se ha cursado antes
la asignatura obligatoria de Universidad "Fundamentos de Ingeniería Eléctrica
(607028") y la parte eléctrica de la materia troncal, denominada, "Fundamentos
Físicos de la Ingeniería (Física I y Física II)".

Asimismo, se sugiere, que el alumno disponga del bagaje matemático que le
confiere, el haber cursado, integramente, la materia troncal "Fundamentos
Matemáticos de la Ingeniería (Algebra y Cálculo)", pues es clave para el
desarrollo previsto del programa de Teoría de Circuitos. Al igual que se
estima la conveniencia de haber cursado la asignatura obligatoria de
especialidad denominada "Ampliación de Matemáticas (607024)". Los
conocimientos matemáticos han de ser suficientes, en lo referente al cálculo
diferencial e integral, cálculo matricial y álgebra de números complejos; al
igual que se debe tener soltura en el empleo de relaciones trigonométricas y
en el uso de los procedimientos de resolución de ecuaciones diferenciales
ordinarias lineales de coeficientes constantes.

De acuerdo con lo expuesto más arriba, y dado que muchos de los conocimientos
necesarios se desarrollan en el segundo cuatrimestre del primer curso, es
lógico que esta asignatura se curse en segundo curso, primer cuatrimestre;
después, evidentemente, de haberse impartido todos los conocimientos
anteriormente mencionados. Además, el alumnado, en este curso, está más
capacitado para la aplicación de los conceptos que se desarrollan; de amplio
campo de utilización, en asignaturas tecnológicas de especialidad de ese mismo
y del siguiente curso académico.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

- Capacidades de análisis y de síntesis: Adquiridas mediante la resolución de
problemas en clase; así como, durante la realización de diversas prácticas en
el aula de ordenadores.
- Conocimientos de informática: Por el uso continuo de programas de ordenador
para el análisis y simulación de circuitos eléctricos/electrónicos.
- Resolución de problemas: Consecuencia directa de la resolución de los
problemas asignados a cada alumno para su estudio y posterior presentación.
- Aprendizaje autónomo: Debido a que el alumno debe realizar trabajos en su
domicilio, tutorizado por el profesor.
- Capacidad de poder aplicar los conocimientos en la práctica, de una forma
casi inmediata en el contexto de las asignaturas de la titulación.
- Desarrollo de la capacidad para abordar problemas.
- Comunicación escrita y oral: Mediante la preparación, realización y
posterior discusión de los trabajos realizados individualmente o en grupos de
personas.

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  - Afianzamiento en los conocimientos de tecnología, materiales y
  componentes.
  - Reforzar los conocimientos físico-matemáticos adquiridos,
  aplicándolos al análisis de los circuitos eléctricos.
  - Identificar las propiedades de redes específicas y sugerir
  posibles aplicaciones a fines concretos.
  - Saber de diferentes tipos de señales eléctricas: sus formas,
  propiedades y posibles aplicaciones.

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  - Analizar y diseñar circuitos (síntesis de redes) con el apoyo del
  ordenador, mediante los programas informáticos de análisis de
  circuitos que se emplean en las prácticas de la asignatura.
  - Soltura en la resolución de circuitos con diferentes tipos de
  señales y con las técnicas analíticas más convenientes para aplicar
  en su resolución.
  - Localizar en la literatura técnica temas específicos y
  relacionados con la materia de la asignatura. Manejar diversas
  fuentes bibliográficas.
  - Resolver casos prácticos y supuestos. Valorando resultados.

• Actitudinales:

  - Interés en la ampliación de conocimientos y busqueda de
  información relevante.
  - Asumir la propia responsabilidad en el aprendizaje.
  - Tener iniciativas (proponer soluciones).
  - Trabajo en grupo (división de tareas y conocimiento compartido).
  - Actitud crítica y responsable.
  - Valorar el esfuerzo, consustancial con el desarrollo de cualquier
  actividad.
  - Preocupación por el trabajo bien realizado. (La importancia de la
  calidad del producto).
  - Inquietud por el desarrollo de nuevas líneas de trabajo o en la
  apertura de posibles frentes de investigación para futuras
  actuaciones.
  

Objetivos

Aportar las herramientas de análisis avanzado y diseño básico imprescindible
para el estudio simultáneo, o posterior, de los Circuitos Eléctrónicos
Analógicos y de Potencia, las Máquinas Eléctricas, y los Sistemas de
Transmisión,Distribución y Utilización de la Energía Eléctrica. Tiene una
importante componente matemática. Se recurre, frecuentemente, a utilizar las
tendencias actuales de hacer uso del análisis de circuitos asistido por
ordenador.

Dentro del amplio campo de posibilidades de la Teoría de Circuitos, nos
ceñiremos a aquellos aspectos más estrechamente relacionados con las otras
materias específicas de especialidad; buscando las tendencias futuras, sobre
todo en el análisis de circuitos asistido por ordenador. En su parte
tecnológica, es el punto de arranque y consolidación de la Ingeniería en su rama
de Electrónica Industrial, en cuanto ha generado el lenguaje propio que la
caracteriza. Prácticamente cualquier dispositivo electrónico es un circuito
eléctrico.

Programa

TEMA 1: Análisis avanzado de circuitos eléctricos de corriente alterna.
(4 horas)
TEMA 2: Potencia y energía en el régimen permanente senoidal. Técnicas de
análisis y de medida.
(3 horas)
TEMA 3: Circuitos trifásicos equilibrados y desequilibrados.
(8 horas)
TEMA 4: Elementos multiterminales. La importancia del amplificador operacional.
(4 horas)
TEMA 5: Métodos generales de análisis y teoremas fundamentales, imprescindibles
para el diseño electrónico y en la instrumentación electrónica.
(4 horas + 1 seminario)
TEMA 6: Señales y formas de ondas
(2 horas)
TEMA 7: Circuitos de primer orden.
(4 horas)
TEMA 8: Circuitos de segundo orden.
(4 horas)
TEMA 9: La transformada de Laplace en el análisis de circuitos.
(3 horas)
TEMA 10:Respuesta en frecuencia. Resonanacia. Filtros.
(6 horas)
TEMA 11:La serie y la transformada de Fourier. Su aplicación a circuitos
eléctricos.
(3 horas)
TEMA 12:Cuadripolos o bipuertas.
(3 horas)

Actividades

Durante el desarrollo de la asignatura, en la parte de laboratorio, que es
obligatoria para todos los alumnos matriculados, se realizarán unas prácticas de
análisis y simulación por ordenador de circuitos, con los siguientes, o
similares, títulos:

PRÁCTICA 1: Análisis y formas de ondas en régimen permanente senoidal.
PRÁCTICA 2: Potencias en los circuitos en régimen permanente senoidal.
PRÁCTICA 3: Circuitos trifásicos equilibrados y desequilibrados.
PRÁCTICA 4: Elementos multiterminales. El amplificador operacional. Tipos de
análisis y teoremas fundamentales.
PRÁCTICA 5: Formas de ondas y regímenes transitorios en circuitos eléctricos de
primer orden.
PRÁCTICA 6: Regímenes transitorios en los circuitos eléctricos de segundo orden.
PRÁCTICA 7: Respuesta en frecuencia. Resonancia.
PRÁCTICA 8: Serie de Fourier. Filtros.

Las prácticas de ordenador se basarán en un guión de prácticas que se le
entregará previamente al alumno, para su estudio antes de la realización de la
práctica que corresponda. El alumno deberá, por tanto, repasar la parte teórica
de la materia directamente relacionada con la práctica a realizar.

Habrá que entregar, posteriormente a la realización de la práctica, una memoria
justificativa con los resultados experimentales obtenidos y con los procesos de
simulación realizados; y responder a una serie de cuestiones, referentes al tema
de la práctica realizada en el aula de ordenadores. A su vez, habrá un
seguimiento individualizado, durante cada una de las prácticas, del avance en
la adquisición de conocimientos del alumno.

La duración de cada práctica de laboratorio será de 1 h 45 min; no obstante, se
dispondrá de un margen de 15 minutos para posibles retrasos en su ejecución
prevista.

Metodología

Los desarrollos teóricos se realizan en la pizarra (lección magistral), y los
ejemplos numéricos se realizan, parte en la pizarra, y el resto en el aula de
ordenadores durante la ejecución individualizada de las prácticas, asistidas por
el profesor. No obstante, gracias al cañon de proyección, se podrán contrastar,
en clase de problemas, los resultados analíticos con los resultados experimen-
tales de las simulaciones efectuadas.

La práctica no es más que una aplicación empírica de la correspondiente teoría;
por lo que es esencial su correcta comprensión y asentamiento, a través de la
realización de problemas y de la parte de experimentación en el laboratorio.

Mediante la lección magistral se ofrecerá una visión general y sistemática de
los temas, destacando los aspectos más importantes de los mismos. Las clases
teóricas y prácticas se iran desarrollando en el aula, intercalando problemas
entre las explicaciones teóricas cuando se estime oportuno.

El uso del cañon de proyección se utilizará puntualmente y siempre que pueda
interesar; sobre todo, en la presentación de los programas de ordenador y
durante la realización de las prácticas de simulación.

Las clases de aula, de duración 1 ó 2 horas (según el tipo de clase en
concreto),estarán divididas, por semana, en: 1 clase de teoría,  1 clase de
teoría y ejercicios de aplicación y 1 clase de teoría y problemas. Más, cuando
corresponda, la correspondiente clase práctica prevista en el aula de
ordenadores, en sustitución de la parte práctica de problemas de las clases de
aula.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 165

• Clases Teóricas: 36  
• Clases Prácticas: 26  
• Exposiciones y Seminarios: 4  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: 3  
  • Individules: 2  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 6  
  • Sin presencia del profesorado: 4  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 49  
  • Preparación de Trabajo Personal: 27  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 8  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

El alumno deberá conocer, en esencia, lo siguiente:

- Manejar con gran soltura de cálculo, los circuitos y los sistemas de corriente
alterna sinusoidal: Circuitos en el dominio de la frecuencia.
- Extraer las consecuencias que se deducen de las ecuaciones de comportamiento
de los elementos de los circuitos, y saber establecer dichas ecuaciones.
- Caracterizar elementos reales y dispositivos eléctricos y electrónicos
mediante circuitos equivalentes.
- Distintos procedimientos de análisis y saber en cada momento cuál es el más
apropiado o el que más ventajas reporta. Saber elegir apropiadamente las
variables de los circuitos a analizar.
- Una amplia variedad de teoremas fundamentales y su correcta aplicación,
derivados de las propiedades de los elementos de los circuitos o de su
topología; con vistas a facilitar su análisis de comportamiento.
- Diferenciar los distintos dominios de análisis y sus campos de aplicación. Al
igual que saber utilizar las herramientos matemáticas apropiadas para cada uno
de ellos.
- Aplicaciones de ciertos circuitos de uso frecuente; así como, sus técnicas de
análisis y diseño. En especial, aquellos de mayor utilización industrial o de
interés práctico reconocido.

La asistencia a clase es fundamental para el seguimiento de la materia. Además,
incide favorablemente en el conocimiento del alumnado con vistas a su posterior
evaluación. Se exige, en consecuencia, una asistencia mínima del 70% para ser
evaluado (es decir, es admisible, por tanto, la imposibilidad de asistencia a
una clase por semana, por término medio); casos excepcionales a esta norma
serán analizados concienzudamente, uno a uno, al inicio del curso. Este
requisito es extensivo, igualmente, a posibles repetidores.

Se realizará un primer examen parcial, previsiblemente, el sábado de la tercera
semana del mes de noviembre. La materia sometida a evaluación será la
correspondiente a los 5 primeros temas. El segundo examen parcial coincidirá
con el final de cuatrimestre (convocatoria ordinaria de exámenes de febrero).
En caso de no presentarse al primer parcial o no haberse superado, se realizará
un examen final de toda la materia. En la calificación de cada parcial la parte
de teoría participará con un 35%, y la parte práctica de problemas lo será con
el resto, es decir, el 65%. En los exámenes finales no habrá parte teórica y no
se diferenciará entre parciales.

La calificación final de la asignatura se obtendrá:

* 65%, de la media aritmética de las calificaciones de los dos exámenes
parciales; siempre y cuando, las sumas de las calificaciones de los dos
parciales sea igual o superior a 8,0 puntos; y no haya, entre éstos, una
calificación inferior a 3,0 puntos.
* 20%, la parte práctica de laboratorio.
* 15%, es decir, el resto; se correspondería con la calificación de los
trabajos personales, o en grupo de dos personas, a entregar por los alumnos.

Un no apto en las prácticas de laboratorio supone un suspenso en la asignatura.
Se exige la realización de al menos el 75% de las prácticas propuestas a lo
largo del curso (se admite, por tanto, un máximo de 2 prácticas no realizadas).
En caso de no realizarse todas las prácticas desarrolladas de la asignatura, se
verá afectada la calificación de esta parte práctica con el correspondiente
coeficiente corrector; y su consiguiente efecto en el coeficiente de la otra
parte de la materia a ser evaluada. Siempre, las no asistencias a las prácticas
de laboratorio deberán ser justificadas por escrito por parte del alumnado
afectado, y se le dará registro de entrada en el momento de la entrega.

Un aprobado por parciales supone 1,0 puntos más en la calificación final de
la asignatura, si este aprobado se ha conseguido con una calificación igual o
superior a 5,5 puntos.

Únicamente se guardan parciales para la convocatoria de febrero del año en
curso. Se exigirá el apto en las prácticas de laboratorio realizadas durante el
cuatrimestre académico.

Recursos Bibliográficos

- Fundamentos de Teoría de Circuitos.
A. Gómez, J.L. Martínez, J.A. Rosendo, E. Romero y J.M. Riquelme.
THOMSON-PARANINFO. 2007.
- Teoría de Circuitos. Problemas y pruebas objetivas orientadas al aprendizaje.
P. Sánchez,M. A. Cavia, A. Ortiz, M. Mañana, L. I. Eguíluz, J.C. Lavandero.
PEARSON PRENTICE HALL. 2007.
- Análisis de circuitos en ingeniería.
W. H. Hayt, Jr., J. E. Kemmerly y S. M. Durbin.
McGRAW-HILL. 7ª edición. 2007.
- Problemas resueltos de electrotecnia.
U.P.M. Hernández, Izzeddine, Castro y Asensi. 2007
- Circuitos Electricos. Dorf/Svoboda. 6ª edición-septiembre 2006.
1ª reimpresión 2007. ALFAOMEGA.
- Fundamentos de circuitos eléctricos.
C. K. Alexander y M. Sadiku.
McGRAW-HILL. 3ª edición. 2006.
- Electromagnetismo y Circuitos eléctricos.
Jesús Fraile Mora
4ª edición. 2005.
McGRAW-HILL
- Circuitos eléctricos.
Nahvi,Mahmood/Edminister,Joseph A.
SCHAUM. McGRAW-HILL. 2005
- Teoría de Circuitos. Ejercicios de autoevaluación.
A.Gómez/J.L.Martínez/J.A.Rosendo/E.Romero/J.M.Riquelme
THOMSON-PARANINFO. 2005.
- Circuitos eléctricos para la ingeniería.
A.J.Conejo, A.Clamagirand, J.L.Polo y N. Alguacil.
McGRAW-HILL. 2004.
- Análisis básico de circuitos en ingeniería.
J. D. Irwin.
6ª edición. 2003.
LIMUSA WILEY.
- Circuitos Eléctricos. VOL. 1.
A.Pastor/J.Ortega/V.M.Parra/A.Pérez
UNED. Edición 2003.
- Circuitos. A. B. Carlson. THOMSON-PARANINFO. 2001.
- Circuitos eléctricos: Introducción al Análisis y Diseño. R. C. Dorf y J. A.
Svoboda. MARCOMBO-ALFAOMEGA. 3ª edición. 2000.
- Teoría de Circuitos con ORCAD-PSPICE. 20 prácticas de laboratorio.
B. Ogayar Fernández y A. López Valdivia
RA-MA. 2000.
- Análisis de circuitos eléctricos lineales. Problemas resueltos. J. M. Salcedo
y J. López. Addison-Wesley Iberoamericana. 1995.
- Circuitos eléctricos. J. W. Nilsson. ADDISON-WESLEY. 4ª edición. 1995.
- Teoría de circuitos I y II. V. Parra, J. Ortega, A. Pastor y A. Pérez. UNED
1984.