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INGENIERÍA INDUSTRIAL

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

PPLLAANN GGLLOOBBAALL

I. IDENTIFICACIÓN.

ASIGNATURA: ELECTROTECNIA INDUSTRIAL

SIGLA: ELC - 271 COD_SIS: 2014087 GESTIÓN:

DEPARTAMENTO:

ING. INDUSTRIAL

CARRERA: ING. INDUSTRIAL

NIVEL (AÑO/SEMESTRE): 4to SEMESTRE

PRE-REQUISITOS:

1. FÍSICA BÁSICA III, FIS – 200;

ÁREAS DE COORDINACIÓN CURRICULAR DÍA HORARIO AULA

VERTICAL HORIZONTAL

Física Básica II

Física Básica I

Análisis Vectorial y Tensorial

Ecuaciones Diferenciales

Lunes O8:15 a 09:45 625D

Martes 15:45 a 17:15 617C

Miércoles 08:15 a 09:45 632

NOMBRE DEL DOCENTE: MSc. ALBERTO CARLOS ARISPE SANTANDER

DIRECCIÓN: calle HAIT Nº S-0730 E-MAIL: [email protected]

TELÉFONOS: 4234124 Of.

4253221 Dom., 72293381 Cel.

LUGARES DE CONSULTA: PROYECTO ELEKTRO FCyT – UMSS

Edif. ELEKTRO Planta Baja - Of. 2

Miércoles, Viernes 08:00 – 12:00

FECHA DE PRESENTACIÓN: 14 DE JUNIO 2005

II. JUSTIFICACIÓN GENERAL.

En nuestro cotidiano vivir, encontramos dispositivos y equipos que son accionados a través de la aplicación de la tecnología de la electricidad, que es conocida como “ELECTROTECNIA”. Hoy en día gran parte de los recursos tecnológicos, que el ser humano tiene en su vida cotidiana, operan en base a las leyes de la electricidad y del magnetismo, ahí radica la importancia de la asignatura para los estudiantes de Ingeniería. Las leyes de la electricidad y el magnetismo desempeñan un papel importante en la operación de dispositivos como


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radios, generadores eléctricos, motores eléctricos, dispositivos de protección computadoras, y otros aparatos eléctricos y electrónicos.

El desarrollo alcanzado en la fabricación de productos de consumo, en la actualidad, ha permitido diversificar y acortar las distancias en el mundo entero, en nuestro medio no estamos ajenos a esta realidad, la explicación teórica del funcionamiento de los sistemas de producción está basada en la interacción electromagnética y electromecánica.

En forma particular en el plan curricular de ingeniería industrial, es una asignatura que estructura todo el conocimiento sobre la aplicación de la tecnología de la electricidad.

III. PROPÓSITOS GENERALES.

La materia de Electrotecnia Industrial, permitirá al estudiante:

Adquirir una visión realista de la importancia de la aplicación de las leyes de electricidad y magnetismo

Obtener una base sólida para enfrentar situaciones novedosas dentro de su campo de acción como profesional

Describir y explicar el funcionamiento de las maquinas motrices y de protección en la fabricación de productos.

IV. OBJETIVOS GENERALES.

Al concluir la asignatura, el estudiante de Electrotecnia Industrial será capaz de:

Definir los conceptos de Corriente Continua y/o Corriente Alterna.

Analizar situaciones experimentales mediante la operación de circuitos, utilizando elementos como fuentes de corriente alterna, fuentes de corriente continua, resistores, capacitores y bobinas.

Utilizar indistintamente Corriente Continua y/o Corriente Alterna, para la alimentación de los diferentes equipos

Reconocer si un equipo opera con corriente alterna y/o con corriente continua

Determinar los requerimientos básicos para la iluminación de un ambiente

Explicar el principio de funcionamiento de un transformador y sus aplicaciones

Operar el funcionamiento de un motor de inducción a través de sus comandos

Evaluar las múltiples aplicaciones de la automatización en la cadena de producción

V. ESTRUCTURACIÓN EN UNIDADES DIDÁCTICAS Y SU DESCRIPCIÓN.

NOMBRE DE LA UNIDAD (1): CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA


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DURACIÓN DE LA UNIDAD EN PERIODOS ACADÉMICOS: 18 HORAS ACADEMICAS (3 SEMANAS)

OBJETIVOS DE LA UNIDAD:

El estudiante, al concluir la unidad, será capaz de:

1. Definir conceptos básicos eléctricos, como tensión e intensidad de corriente.

2. Utilizar adecuadamente las unidades eléctricas en el cálculo de circuitos.

3. Aplicar la Ley de Ohm a circuitos eléctricos.

4. Calcular teóricamente la intensidad de corriente y la tensión en los componentes de un circuito.

5. Contrastar los resultados teóricos con los prácticos de laboratorio

CONTENIDO:

TEMA 1. MAGNITUDES Y UNIDADES DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

Naturaleza de la Electricidad Potencial Eléctrico y Corriente Eléctrica Potencia y Energía Circuitos Eléctricos y Fuentes de Alimentación Ley de Ohm en corriente Continua Resistencia Eléctrica Sistema Internacional de Unidades Eléctricas Ejercicios TEMA 2. MÉTODOS DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS

2.1 Diversos Tipos de Conexión de Resistencias 2.2 Resistencia Equivalente 2.3 Leyes de Kirchhoff 2.4 Teorema de Superposición 2.5 Teoremas de Thévenin y Norton 2.6 Ecuaciones de Mallas 2.7 Ejercicios

TEMA 3. PRÁCTICAS EN LABORATORIO DEL TEMA 1 Y DEL TEMA 2

3.1 Verificación de la Ley de Ohm 3.2 Verificación las Leyes de Kirchhoff 3.3 Verificación del Teorema de Superposición


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TÉCNICAS PREDOMINANTES PROPUESTAS PARA LA UNIDAD:

1. Exposición dialogada; El profesor expone el material, hace preguntas a los alumnos para que participen en forma activa de la clase, permite la formulación de preguntas respondiendo las consultas y en la discusión se dialoga.

2. Estudio de casos/ problemas; Se plantean los problemas tipo de manera que se pueda introducir los conceptos en la solución de los mismos, luego se discute la solución con los aportes de los estudiantes y se sacan conclusiones.

EVALUACIÓN DE LA UNIDAD:

1. Formativa, durante el desarrollo de la unidad se plantean cuestionarios a los estudiantes para determinar la asimilación de los conceptos planteados.

2. Sumaria, en la solución de problemas.

BIBLIOGRAFÍA ESPECIFICA DE LA UNIDAD:

1. “Tecnología Eléctrica” ; A. Castejon, G. Santamaria; Editorial Mc Graw Hill, Tercera Edición, 2002, Pág. 15- 27, 29- 56.

2. “Análisis Básico de Circuitos Eléctricos”; D. E. Jonson, J. L. Hilburn; Editorial Prentice Hall, Sexta edición, 2002, Pág. 16 – 55, 55 – 94.

3. “Análisis de Circuitos en Ingeniería ” Tomo II; William Hayt, Jr. & Jack E. Kemmerly.; Editorial Mc Graw Hill, Quinta edición, 2000, Pág. 1-68.

NOMBRE DE LA UNIDAD (2): CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN CORRIENTE ALTERNA

DURACIÓN DE LA UNIDAD EN PERIODOS ACADÉMICOS: 18 HORAS ACADÉMICAS (3 SEMANAS)



1. Describir los fenómenos básicos de la corriente alterna, impedancia, reactancia y desfase.

2. Analizar los aspectos energéticos específicos de la corriente alterna y compararlos con la corriente continua.

3. Generalizar la ley de Ohm para corriente alterna.

4. Explicar la diferencia entre cargas equilibradas y desequilibradas.

5. Explicar la diferencia entre cargas equilibradas y desequilibradas.

6. Contrastar los resultados teóricos de los valores máximo, eficaz, con los valores prácticos de laboratorio


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CONTENIDO:

TEMA 4. MAGNITUDES ASOCIADAS A UNA ONDA SENOIDAL

4.1 Corriente Alterna y Corriente Continua un Enfoque Integrado

4.2 Ventajas de la onda senoidal con respecto a otros Tipos de Ondas Periódicas

4.3 Generación de una Corriente Alterna Senoidal

4.4 Valor instantáneo, Pico a Pico, Máximo, Medio y Eficaz

4.5 Circuito Resistivo Puro, Inductivo Puro : Capacitivo Puro

4.6 Ley de Ohm Generalizada para Corriente Alterna

4.7 Efecto de la Frecuencia. Reactancia Inductiva y Capacitiva

4.8 Ejercicios

TEMA 5. CIRCUITO CAPACITIVO E INDUCTIVO EN CORRIENTE ALTERNA

5.1 Circuito R-L y R-C

5.2 Circuito R-L-C

5.3 Impedancia, Reactancia y Desfase Generación de una Corriente Alterna Senoidal

5.4 Potencia Aparente, Potencia Activa y Potencia Reactiva

5.5 Corrección de Factor de Potencia

5.6 Corrección de Factor de Potencia

TEMA 6. SISTEMAS POLIFÁSICOS

6.1 Sistemas de Tensión y Corriente Polifásicos

6.2 Sistemas Trifásicos

6.3 Potencia en Sistemas Trifásicos

6.4 Conexión Estrella y Triángulo

6.5 Cargas Equilibradas y Desequilibradas

6.6 Ejercicios

TEMA 7. PRÁCTICAS EN LABORATORIO DEL TEMA 4, TEMA 5 Y DEL TEMA 6

7.1 Verificación el efecto de la frecuencia en circuitos inductivos y capacitivos

7.2 Conexión del sistema trifásico en estrella y triángulo.


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NOMBRE DE LA UNIDAD (3): INSTALACIONES ELÉCTRICAS




1. Explicar la naturaleza de la luz y las luminarias

2. Describir las partes de un red eléctrico

3. Definir las magnitudes luminosas fundamentales

4. Construir la instalación eléctrica de una habitación

5. Describir el proceso de encendido de una lámpara fluorescente


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CONTENIDO:

TEMA 8. LUMINOTECNIA

8.1 Conceptos, Magnitudes y Unidades en Luminotecnia

8.2 Naturaleza de la Luz

8.3 Fuentes de Luz

8.4 Eficacia Luminosa ó Rendimiento Luminoso

8.5 Requisitos de un buen Alumbrado

8.6 Luminarias

TEMA 9. INSTALACIONES ELÉCTRICAS

9.1 Red Eléctrica de Distribución

9.2 Instalación de Enlace de un Edificio

9.3 Instalación Eléctrica de una Vivienda

9.4 Proyecto de Iluminación

9.5 Iluminación de Interiores

9.6 Iluminación de Exteriores

9.7 Proyecto de Instalación Eléctrica


10.1 Encendido de la lámpara fluorescente

10.2 Instalación eléctrica de una habitación




EVALUACIÓN DE LA UNIDAD: 1. Formativa, durante el desarrollo de la unidad se plantean cuestionarios a los estudiantes para determinar la

asimilación de los conceptos planteados. 2. Sumaria, en la solución de problemas.


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1. “Tecnología Eléctrica” ; A. Castejon, G. Santamaria; Editorial Mc Graw Hill, Tercera Edición, 2002, Pág. 15- 27, 29- 56. 2. “Análisis Básico de Circuitos Eléctricos”; D. E. Jonson, J. L. Hilburn; Editorial Prentice Hall, Sexta edición, 2002, Pág. 16 – 55 – 94.

3. “Reglamento de instalaciones eléctricas de baja tensión”, SIB Sociedad de Ingenieros Bolivia NOMBRE DE LA UNIDAD (4): MÁQUINAS ELÉCTRICAS

DURACIÓN DE LA UNIDAD EN PERIODOS ACADÉMICOS: 30 HORAS ACADÉMICAS (5 SEMANAS)

OBJETIVOS DE LA UNIDAD: El estudiante, al concluir la unidad, será capaz de:

1. Describir los fenómenos básicos del campo magnético 2. Demostrar que la autoinducción se opone al establecimiento de la corriente en un circuito 3. Describir el funcionamiento de los tres tipos de máquinas eléctricas 4. Describir el fenómeno de la conversión electromecánica

CONTENIDO:

TEMA 11. MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO

11.1 Campo Magnético 11.2 Fuerza Ejercida por un Campo Magnético 11.3 Autoinducción 11.4 Corriente de Foucault 11.5 Propiedades Magnéticas de los Materiales 11.6 Circuito Magnético 11.7 Ejercicios

TEMA 12. MÁQUINAS ELÉCTRICAS

12.1 Conversión Electromagnética 12.2 Conversión Electromecánica 12.3 Ley de la Inducción Electromagnética 12.4 El Transformador 12.5 Máquina de Corriente Continua 12.6 Máquina Asíncrona 12.7 Máquina Síncrona 12.8 Protección y Maniobra de Motores 12.9 Ejercicios


13.1 Verificación de la autoinducción 13.2 Funcionamiento de los tres tipos de máquinas


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3. “Maquinas Eléctricas”; Stephen J. Chapman; Editorial McGraw Hill, Tercera Edición, 2000.

NOMBRE DE LA UNIDAD (5): AUTOMATIZACIÓN Y CIRCUITOS ELECTRÓNICOS




1. Definir los diferentes materiales semiconductores, diferenciando sus tipos y características

2. Montar los esquemas eléctricos para la utilización en instalaciones industriales.

3. Conocer nuevas tecnologías en la automatización de las industrias.

4. Describir los fenómenos físicos que se producen en los semiconductores

5. Describir el principio de funcionamiento de los rectificadores de corriente continua

Que el alumno conozca los criterios y las nuevas tecnologías aplicadas en el diseño y montaje de los automatismos eléctricos que se utilizan en las instalaciones industriales para el control de accionamientos y la supervisión y monitorización de instalaciones


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CONTENIDO:

TEMA 13. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

13.1 El Diodo 13.2 El Transistor 13.3 El Tiristor 13.4 Circuitos con Diodos (Rectificadores) 13.5 Amplificador con Transistor 13.6 Circuitos con Tiristores (Rectificador Controlado) 13.7 Ejercicios

TEMA 14. INTRODUCCIÓN AL AUTOMATISMO Y ACCIONAMIENTO

14.1 Conceptos Generales 14.2 Accionamientos Eléctricos 14.3 Esquemas eléctricos 14.4 Diseño y montaje de automatismos cableados 14.5 Regulación de velocidad de motores asíncronos

TEMA 15. PRÁCTICAS EN LABORATORIO DEL TEMA 14 Y TEMA 15

15.1 Rectificadores de onda media y completa. 15.2 Esquemas Eléctricos de automatización de Motores.








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3. “Electrónica - Teoría de Circuitos”; Robert L. Boylestad, Louis Nashelski., Editorial Prentice Hall, Cuarta edición, 2002.

4. “Maquinas Eléctricas y transformadores”; Irving L. Kosow; Editorial Pearson- Printice Hall, Tercera Edición, 1999.

VI. EVALUACIÓN.

La evaluación de la asignatura de Electrotecnia Industrial, comprenderá las siguientes etapas en el proceso:

Diagnóstica, al inicio del semestre con el propósito de conocer los conocimientos previos del estudiante.

Formativa, como se mencionó en cada una de las unidades se realizará a lo largo del periodo académico para verificar la asimilación de los conceptos referidos a la asignatura, mediante la elaboración de prácticas en aula para la solución de problemas típicos.

Acumulativa, tiene la intención de poner una calificación que en función a la reglamentación de la Facultad de Ciencias y Tecnología consta de dos exámenes parciales, un examen final y un examen de segunda instancia. Si el promedio de los parciales, la nota del examen final o del examen de segunda instancia es mayor o igual a 51 puntos el alumno habrá aprobado la asignatura. Los exámenes no tienen ninguna restricción excepto el de segunda instancia que requiere un promedio mayor a 26 en exámenes parciales.

VII. CRONOGRAMA. (HOJA ADJUNTA)

VIII. DISPOSICIONES GENERALES.

El estudiante de Electrotecnia Industrial tiene la obligación de asistir a clases, de manera que se pueda realizar en cada clase una evaluación formativa, su inasistencia comprometerá el resultado de la evaluación periódica que se realiza en el proceso académico.

En casos de ausencia a los exámenes parciales el estudiante deberá justificar en su oportunidad a través de una carta dirigida al director de la carrera respectivo o en su caso al Director Académico de la Facultad.

IX. BIBLIOGRAFÍA GENERAL.

1. “Análisis de Circuitos en Ingeniería ” Tomo II; William Hayt, Jr. & Jack E. Kemmerly.; Editorial Mc Graw Hill, Quinta edición, 2000.


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2. “Circuitos Eléctricos ”; Richard C. Dorf; Editorial Alfaomega; Quinta edición, 2000

3. “Electrónica - Teoría de Circuitos”; Robert L. Boylestad, Louis Nashelski., Editorial Prentice Hall, Cuarta edición, 2002.

4. “Maquinas Eléctricas”; Stephen J. Chapman; Editorial McGraw Hill, Tercera Edición, 2000.

5. “Maquinas Eléctricas y transformadores”; Irving L. Kosow; Editorial Pearson- Printice Hall, Tercera Edición, 1999.

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