Informació general


Tipus d'assignatura: Obligatòria

Coordinador: Julián Horrillo Tello

Trimestre: Tercer trimestre

Crèdits: 6

Professorat: 

Joan Triadó Aymerich

Idiomes d'impartició


L'idioma d'impartició és el català, però no es descarta fer ús també de textos en anglès i en castellà. L'estudiant podrà fer ús en tot moment del català, anglès o castellà indistintament.

Competències


Competències específiques
  • CE10: Coneixement i utilització dels principis de la teoria de circuits i les màquines elèctriques.

Descripció


La finalitat de l’assignatura Sistemes Elèctrics és la formació dels estudiants del Grau Enginyeria en Electrònica Industrial i Automàtica, i del Grau en Enginyeria Mecànica per tal que siguin capaços d’entendre, interpretar i realitzar càlculs fonamentals en l’àmbit de la teoria de circuits i les màquines elèctriques. Aquesta assignatura proporciona la base imprescindible per donar suport a futures assignatures d’electricitat i electrònica en la carrera.

Resultats d'aprenentatge


Conoce, comprende y utiliza los principios de teoría de circuitos eléctricos y de máquinas eléctricas, así como sus ecuaciones fundamentales. (CE10)

Realiza medidas en sistemas eléctricos y circuitos electrónicos. (CE10, CE11)

Redacta textos con la estructura adecuada a los objetivos de comunicación. Presenta el texto a un público con las estrategias y los medios adecuados. (CE10, CE11, CE12)

Conoce y pone en práctica el modo y la dinámica de trabajar en equipo. (CE10, CE11, CE12)

Identifica las propias necesidades de información y utiliza las colecciones, los espacios y los servicios disponibles para diseñar y ejecutar búsquedas adecuadas al ámbito temático. (CE10, CE11, CE12)

Lleva a término los trabajos encomendados a partir de las orientaciones básicas dadas por el profesor, decidiendo el tiempo que hay que utilizar en cada apartado, incluyendo aportaciones personales y ampliando las fuentes de información indicadas. (CE10, CE11, CE12)

Conoce una tercera lengua con un nivel adecuado, tanto de forma oral como escrita. (CE10, CE11, CE12)

 

En acabar l'assignatura, l'estudiant és capaç de:

1. Assignar, relacionar i explicar les magnituds elèctriques en qualsevol circuit elèctric.

2. Resoldre circuits resistius en règim de corrent continu.

3. Resoldre circuits transitoris de primer i segon ordre.

4. Resoldre circuits en règim sinusoïdal permanent.

5. Representar gràficament (Bode) la resposta en freqüència de funcions de transferència.

6. Explicar, utilitzar i fer mesures en sistemes de corrent continu, en sistemes amb transitoris i en sistemes alterns, monofàsics i trifàsics.

7. Reconèixer, explicar el conceptes bàsics de funcionament i connectar les màquines elèctriques fonamentals.

8. Utilitzar els aparells del laboratori, d'alimentació i de mesura.

9. Utilitzar programari informàtic orientat al càlcul de circuits.

 

Metodologia de treball


L'assignatura consta de 6 hores setmanals, 4 de les quals són amb grup gran i 2 hores són amb grup petit.

En les classes de grup gran a l’aula es desenvoluparà la matèria teòrica, alternant l’exposició de conceptes teòrics i la resolució d’exercicis.

Les classes de grup petit corresponen a les pràctiques de laboratori o resolució d’exercicis.

Al laboratori els estudiants treballaran en grups de 1 a 3 persones, segons criteri del professor.

Els estudiants disposaran de documentació per seguir l'assignatura: apunts, exercicis resolts i guió de pràctiques.

Els estudiants hauran de dedicar un temps addicional no presencial, a l'estudi, resolució d'exercicis, treballs previs i informes de les pràctiques, així com a la preparació de les proves escrites.

Continguts


Títol contingut 1: Anàlisi de circuits resistius en corrent continu

 

Descripció

Circuit elèctric i elements de circuit. Fonts de tensió, fonts de corrent i resistències. Magnituds i unitats elèctriques. Llei d'Ohm.

Curtcircuit i circuit obert. Elements en sèrie i en paral·lel.

Lleis de Kirchhoff. Anàlisi de nusos. Anàlisi de malles.

Teorema de superposició. Teoremes de Thévenin i Norton.

Activitats vinculades

Classes d'explicació teòrica amb resolució d’exercicis. Grup gran.

Pràctica 1: Circuit de corrent continu. Grup petit.

Resolució i presentació d’exercicis i treballs. Activitat no presencial.

Primera prova parcial. Grup gran.

 

Títol contingut 2: Resposta transitòria

 

Descripció

Bobines i condensadors.

Estudi de la resposta transitòria en circuits amb fonts contínues que contenen resistències, condensadors i bobines. Transitoris de primer ordre: circuits R-L i R-C. Transitoris de segon ordre: circuits R-C-L sèrie i R-C-L paral·lel.

Condicions de continuïtat en bobines i condensadors. Resposta completa com a suma de les respostes natural i forçada.

Representacions gràfiques de les funcions.

Activitats vinculades

Classes d'explicació teòrica amb resolució d’exercicis. Grup gran.

Classes de resolució d’exercicis. Grup petit.

Pràctica 2: Circuits amb transitoris de primer ordre. Grup petit.

Pràctica 3: Circuits amb transitoris de segon ordre. Grup petit.

Resolució i presentació d’exercicis i treballs. Activitat no presencial.

Segona prova parcial. Grup gran.

 

Títol contingut 3: Circuits en corrent altern.

 

Descripció

Règim sinusoïdal permanent.

Càlcul de circuits en el domini de la freqüència amb fasors i impedàncies.

Potència elèctrica en corrent altern.

Valors eficaços de tensions i corrents. Fasors de valor eficaç.

Potència complexa. Potència activa, reactiva, aparent i factor de potència.

Circuits trifàsics. Connexió en estrella i en triangle. Tensions simples i compostes.

Magnituds de línia, de fase i potència en càrregues trifàsiques equilibrades.

Activitats vinculades

Classes d'explicació teòrica amb resolució d’exercicis. Grup gran.

Classe de resolució d’exercicis. Grup petit.

Pràctica 4: Circuits en corrent altern. Grup petit.

Resolució i presentació d’exercicis i treballs. Activitat no presencial.

Tercera prova parcial. Grup gran.

 

Títol contingut 4: Introducció a les Màquines Elèctriques.

 

Descripció

Classificació de les màquines elèctriques: transformador, generadors i motors.

Valors nominals, pèrdues i rendiment.

Transformador monofàsic i trifàsic.

Màquina asíncrona: motor d'inducció trifàsic.

Activitats vinculades

Classes d'explicació teòrica amb resolució d’exercicis. Grup gran

Pràctica 5: Transformador. Grup petit.

Pràctica 6: Motor asíncron. Grup petit.

Resolució i presentació d’exercicis i treballs. Activitat no presencial.

Tercera prova parcial. Grup gran.

 

Títol contingut 5: Freqüència complexa. Resposta en freqüència.

 

Descripció

Freqüència complexa. Funcions sinusoïdals amb amplitud exponencial.

Funcions de transferència.

Resposta en freqüència.

Diagrames de Bode.

Filtres passius

Activitats vinculades

Classes d'explicació teòrica amb resolució d’exercicis. Grup gran.

Pràctica 7: Resposta en freqüència. Grup petit.

Resolució i presentació d’exercicis i treballs. Activitat no presencial.

Quarta prova parcial. Grup gran.

Activitats d'aprenentatge


Títol de l'activitat 1: Primera prova parcial.

 

Descripció general

Prova escrita d'avaluació dels continguts desenvolupats en els temes 1, 2 i 3 del curs.

Material de suport

L' enunciat de la prova va acompanyat d'un formulari.

Entregable y vincles amb l'avaluació

Resolució de la prova.

La qualificació de la prova representa un 40% de la nota de teoria (28% de la nota final).

Objectius específics

Al finalitzar l'activitat l'estudiant ha de ser capaç de:

Explicar conceptes teòrics i resoldre exercicis corresponents al contingut dels temes 1, 2 i 3 del curs.

 

Títol de l'activitat 2: Segona prova final de l'assignatura.

 

Descripció general

Prova escrita d'avaluació dels continguts desenvolupats en tots els temes del curs.

Material de suport

L' enunciat de la prova va acompanyat d'un formulari.

Entregable y vincles amb l'avaluació

Resolució de la prova.

La qualificació de la prova representa un 60% de la nota de teoria (42% de la nota fional).

Objectius específics

Al finalitzar l'activitat l'estudiant ha de ser capaç de:

Explicar conceptes teòrics i resoldre exercicis corresponents al contingut sencer del curs.

.

Activitats en les Pràctiques de laboratori

1: CIRCUIT EN CORRENT CONTINU (Activitat 3)

2: TRANSITORIS DE PRIMER ORDRE (Activitat 4)

3: TRANSITORIS DE SEGON ORDRE (Activitat 5)

4: CIRCUIT DE CORRENT ALTERN MONOFÀSIC (Activitat 6)

5: SISTEMES TRIFÀSICS. TRANSFORMADOR (Activitat 7)

6: MOTOR ASÍNCRON (Activitat 8)

7: RESPOSTA EN FREQÜÈNCIA (Activitat 9)

8: SIMULACIO DE CIRCUITS EN PSPICE (Activitat 10)

Activitat 11: Examen de pràctiques. Durant l'examen final es farà també un examen de pràctiques escrit que comptarà el 30% de la nota de pràctiques. 

 

 

Dedicació  

 

 

 

Hores Tant per cent

Aprenentatge dirigit

Grup gran/teoria

40

30%

Grup mitjà/pràctiques

0

 

Grup petit/laboratori

20

10%

Activitats dirigides

0

 

Aprenentatge autònom

 

90

60%

 

Normes de realització de les activitats

Tota la informació sobre les activitats a realitzar estarà publicada a l’ecampus.

La realització de les pràctiques de laboratori és obligatòria. Cadascuna de les pràctiques de laboratori necessitarà d'un informe ( fet individualment), el qual es lliurarà al MOODLE en el termini que es determini i anunciï per a cada pràctica.

No s’acceptaran lliuraments fora dels terminis establerts, excepte en casos de força major.

Per a cada activitat s’informarà de la normativa a seguir i de les condicions particulars que la regeixin, amb antelació suficient.

A les proves escrites, es proporcionarà un formulari. L'estudiant haurà de portar estris per escriure sobre paper i una calculadora. No es permet l'ús de telèfon mòbil ni ordinador, excepte en cas de que es determini explícitament el contrari.

És obligatori realitzar totes les activitats de l'assignatura.

Sistema d'avaluació


La qualificació final de l’avaluació ordinària serà la mitjana ponderada de les qualificacions de les activitats avaluables:

  • Nota de teoria: 70% de l'assignatura
    • Activitat 1: Primera prova parcial                                          40% de la nota de teoria
    • Activitat 2: Prova final (tota la matèria del curs)                   70 % de la nota de teoria (o 100% de la nota de teoria si supera la nota de mitjana ponderada de la Teoria)

 

  • Nota de pràctiques:  30% de l'assignatura
    •  Activitats de la 3 a la 11: Pràctiques de Laboratori  (l'examen de laboratori comptarà un 30% de la nota de pràctiques).Totes les pràctiques (activitats de 3 a 10) tenen el mateix valor. 

Abans de la realització de les pràctiques podrà realitzar-se una petita prova prèvia de 15 minuts consistent en preguntes basades en la pràctica anterior. Aquesta prova serà tinguda en compte a l'avaluació de la nota de pràctiques.

 

La primera prova parcial podrà ser recuperada amb la prova final,de forma que no serà tinguda en compte, en cas que no s'hagi aprovat. Si la nota ponderada de teoria és pitjor que la nota final, es tindrà en compte només la nota final. 

Per a tots els estudiants que no hagin superat l’assignatura en l’avaluació ordinària, hi haurà una examen de recuperació. Aquest examen de recuperació serà de tota l’assignatura, no s’examinaran parts per separat. La qualificació d’aquesta recuperació promitjarà (70%) amb les pràctiques (30%). Si la nota mitjana resultant és superior a 5,0, la nota final quedarà limitada a 5,0.

Bibliografia


Bàsic

Marcos Faúndez Zanuy,  Pràctiques de Sistemes Elèctrics. 2020. pdf disponible a e-campus

Alexander Charles, Sadiku Matthew, Fundamentals of electric circuits , 7th edition, McGraw Hill (C) 2021

Complementary

Safont Sisa, Robert. Apunts i Exercicis de Sistemes Elèctrics. 2013. Disponibles a e-campus

William H. Hayt, J E. Kemmerly, Jamie Phillips, Steven M. Durbin,  Análisis de circuitos en ingeniería. 9ª ed.. McGraw-Hill, 2019. ISBN 9781456272135.

Conejo, Antonio. Circuitos eléctricos para la ingeniería. 1ª ed.. Madrid: McGraw-Hill, 2004. ISBN 8448141792.

Svodoba James, Dorf Richard Introduction to electric circuits 9th edition. Wiley 2014

Quintáns Graña, Camilo "Simulación de circuitos electrónicos con ORCAD PSPICE. 2a Edición Editorial Marcombo 2022