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Asignatura: Electrotecnia, Profesor: Jose Ramon Aranda, Carrera: Ingeniero Técnico de Obras Públicas: Especialidad en Construcciones Civiles, Universidad: UNICAN
Tipo: Apuntes
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¡No te pierdas las partes importantes!
1.- Justificación del Contenido del Programa de la Asignatura 2.- Descripción del Programa
El número de abonados de Baja Tensión en España es aproximadamente 20.000.000, una
facturación de 0,001 € no se nota en la factura y puede suponer 10.000 €/mes (1.663.
ptas).
Nivel de dificultad: 3 Programación temporal: 4 horas. Objetivos a cumplir: El alumno adquirirá los conocimientos suficientes para resolver circuitos de corriente alterna. UNIDAD DIDÁCTICA 4 4.1.- ANÁLISIS Y RESOLUCIÓN DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA: IMPEDANCIA Y ADMITANCIA, INTENSIDAD, TENSIÓN Y POTENCIA EN LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS TRIFÁSICOS Nivel de dificultad: 2 Programación temporal: 4 horas Objetivos a cumplir: El alumno será capaz de desarrollar el cálculo eléctrico completo de una instalación de corriente alterna.
UNIDAD DIDÁCTICA 5 5.1.- EL FUNCIONAMIENTO DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS Nivel de dificultad: 2 Programación temporal: 4 horas Objetivos a cumplir: El alumno conocerá el funcionamiento de las diferentes maquinas eléctricas y su esquema.
UNIDAD DIDÁCTICA 6 6.1.- EL TRANSFORMADOR Nivel de dificultad: 3 Programación temporal: 8 horas Objetivos a cumplir: El alumno conocerá el funcionamiento, su esquema y las aplicaciones del transformador. Se le facilitara un programa informático para el cálculo de centros de transformación.
Nivel de dificultad: 3 Programación temporal: 4 horas Objetivos a cumplir: El alumno conocerá el funcionamiento, su esquema, las aplicaciones y la petición de oferta de una maquina eléctrica.
UNIDAD DIDÁCTICA 8 8.1.- LUMINOTECNIA Nivel de dificultad: 2 Programación temporal: 3 horas Objetivos a cumplir: El alumno conocerá los fundamentos de la luminotecnia y sabrá desarrollar el cálculo luminotécnico de una instalación de alumbrado con un programa informático.
UNIDAD DIDÁCTICA 9 9.1.- SISTEMA ELÉCTRICO. LAS CENTRALES ELÉCTRICAS. LA DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA. SEGURIDAD Nivel de dificultad: 3 Programación temporal: 8 horas Objetivos a cumplir: El alumno sabrá realizar un número sencillo del balance de la potencia desde la generación al consumidor y podrá desarrollar el cálculo eléctrico de una línea eléctrica. Conocerá los elementos básicos de seguridad en una instalación eléctrica. Se le facilitará al alumno un programa informático para realizar proyectos de instalaciones eléctricas.
Unidad didáctica 1.2.- CONCEPTOS ELÉCTRICOS Se dedicará una hora a comentar aplicaciones y situaciones reales de la red en España. Duración una hora.
Unidad didáctica 2.2.- LA CORRIENTE CONTINUA Se realizarán varias aplicaciones sencillas y completas de circuitos de corriente continua. Duración una hora.
Unidad didáctica 3.2.- LA CORRIENTE ALTERNA Se expondrán ejemplos concretos con distintos tipos de circuitos y se tratarán de extraer conclusiones, que avalen la teoría explicada, según las simplificaciones que se realicen. Duración dos horas.
Unidad didáctica 4.2.- ANÁLISIS Y RESOLUCIÓN DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA: IMPEDANCIA Y ADMITANCIA, INTENSIDAD, TENSIÓN Y POTENCIA EN LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS TRIFÁSICOS Con una línea real, incluso que el alumno visite, se efectuará el cálculo eléctrico completo de la instalación. Duración tres horas.
Unidad didáctica 5.2.- EL FUNCIONAMIENTO DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS Se harán ejemplos utilizando catálogos, con referencias de Internet, para analizar características y aplicaciones de las diversas máquinas eléctricas. Duración una hora.
Unidad didáctica 6.2.- EL TRANSFORMADOR Con un ejemplo completo del estudio de un transformador y casos prácticos de diseños reales. Se comentará el programa informático de centro de transformación. Duración una hora.
Unidad didáctica 7.2.- MOTOR ASÍNCRONO Realizar un caso práctico completo de una aplicación genérica de un motor asíncrono. Se incluirá las medidas de seguridad y las protecciones utilizando catálogos de Internet. Duración dos horas.
Unidad didáctica 8.2.- LUMINOTECNIA
Con un caso práctico se comentará el programa informático de alumbrado público. Duración
una hora.
Unidad didáctica 9.2.- LAS CENTRALES ELÉCTRICAS. LA DISTRIBUCIÓN DE LA
ENERGÍA ELÉCTRICA
Con casos prácticos se calcularan las líneas de distribución y realizará una aplicación
informática de circuito eléctrico. Duración dos horas.
Unidad didáctica 10.2.- LA FACTURACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA. TARIFAS
ELÉCTRICAS
Con un caso completo de tarifa en Baja Tensión y otro de Alta Tensión. Duración una hora.
Se indican a continuación aquellas prácticas a desarrollar en el Laboratorio que serán realizadas por los alumnos en sesiones de 1 hora de duración. En el punto siguiente se describe la metodología a seguir.
Se supone que el alumno tiene conocimientos de medidas eléctricas y de los aparatos fundamentales por las prácticas realizadas en el curso de Electrotecnia de 3º.
SESIÓN Nº 1. CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSFORMADORES DE MEDIDA Transformadores de tensión y de intensidad.- Clases.- Definiciones.- Carga de los transformadores de medida.- Errores en la medida de potencias debido a los transformadores de medida.- Índice de sobreintensidad.- Relación de transformación. Programación Temporal: 2 hora.
SESIÓN Nº 2. MEDIDA EN EL TRANSFORMADOR Programación Temporal: 2 hora.
SESIÓN Nº 3. MEDIDA EN MOTORES Programación Temporal: 2 hora.
SESIÓN Nº 4. EL AUTÓMATA PROGRAMABLE Funcionamiento del autómata programable.- Funciones.- Aplicación práctica. Programación Temporal: 2 hora.
La asignatura Electrotecnia tiene asignado en el Plan de Estudios ITOP 99, un cuatrimestre (equivalente a quince semanas lectivas), con una carga docente de treinta horas de teoría, veintidós horas práctica, en cuatro horas a la semana: Lunes: 2 horas, y Martes: 2 horas. que supone un total de cincuenta y dos horas. También tiene estipulado para prácticas de laboratorio un total de ocho horas, totalizando las 60 horas. Por lo tanto el encaje final se realiza en base a la siguiente distribución. ELECTROTECNIA
Unidad Número de Programa Programa didáctica Lecciones Teórico Práctica Horas Laboratorio 1 1 2 1 3 2 1 4 1 5 3 1 4 1 5 2 4 1 4 1 5 5 1 4 1 5 2 6 1 4 1 5 7 1 7 2 9 2 8 1 3 1 4 9 1 6 2 8 2 10 1 2 1 3 TOTAL 52 8
ELECTROTECNIA FUNDAMENTOS
UD 01 - 2
Un circuito eléctrico o red eléctrica es un conjunto de elementos combinados de tal forma que pueden originar una corriente eléctrica. Existe unos elementos activos o fuentes o generadores que suministran energía eléctrica, y otros elementos pasivos que disipan o almacenan este tipo de energía.
Los dos principios fundamentales de la electricidad son la conservación de la energía y la transformación de la energía.
La energía eléctrica es la capacidad que tienen los cuerpos para producir trabajo por medio de la electricidad. Factores que hacen necesario el uso de la electricidad: versatilidad de uso según receptores, fácil generación a partir de materias primas, fácil transporte, continuidad en el servicio, mantenimiento de las características normalizadas, no tiene residuo, fragmentar en unidades menores
El esquema de un circuito eléctrico sería:
EXCITACIÓN ⇒ CIRCUITO ELÉCTRICO^ ⇒ RESPUESTA
En el estudio de los circuitos hay dos ramas:
1.- El análisis de redes: calcular la respuesta conocida la excitación y el circuito. 2.- La síntesis de redes: determinar el circuito conocida la excitación y la respuesta
La naturaleza de la función excitación puede ser: invariante en el tiempo [corriente continua (c.c.)], senoidal [corriente alterna (c.a.)] y pulsatoria (corriente alterna rectificada). La c.a. es la base de la corriente alterna trifásica utilizada en la generación, transformación y distribución de la energía eléctrica.
La analogía hidráulica de la corriente continua una bomba que eleva agua y pasando por unas tuberías mueve una rueda, retornando a la entrada de la bomba por otra tubería.
ELECTROTECNIA FUNDAMENTOS
UD 01 - 4
Carga eléctrica : característica de cualquier partícula que participa en la interacción electromagnética. La determinación de la carga de una partícula se hace estudiando su trayectoria en el interior de un campo electromagnético conocido. La unidad de carga eléctrica en el Sistema Internacional de unidades es el culombio, C. Masa Carga
Protón 1,6725 .10 -27^ Kg +1,602. 10-19^ C
Neutón 1,6750 .10-27^ Kg 0 C
Protón 9,1091 .10 -31^ Kg -1,602. 10-19^ C
Ley de Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) : q. 9.10 q. 4 F Kq.^1 122 9 (^122122) r q r
q r
q
= = = ; en el aire o vacío (permitividad relativa εr =1)
Ejemplo:
F 9.10^25.^10 ( 0 , 5.^10 ). 210 9 N
9 6 6 = =
− − m
Campo eléctrico : Es la fuerza que por unidad de carga experimenta una pequeña carga de prueba colocada en un punto. E=F/q (V/m).
2
9 2
q
rq r
q
Ejemplo:
r mC V^ m r
9 - 2
9
Potencial en un punto (UA) de un campo eléctrico : Es el trabajo realizado sobre una carga eléctrica unitaria para desplazarla desde el infinito al punto A.
U Q 9.10 Q (V)
9
Diferencia de potencial, tensión, o voltaje(U) : Entre dos puntos es el trabajo realizado por una carga unitaria entre esos puntos.
ELECTROTECNIA FUNDAMENTOS
UD 01 - 5
9 B A= K ⎜⎜⎝⎛^ rB − rA ⎟⎟⎠⎞= ε r ⎜⎜⎝⎛^ rB − r A ⎟⎟⎠⎞
Ejemplo:
U - U 9.10 1. 12. (^1090) , 0601 0 , 1001 720 V
9 B A=^ −⎜⎝⎛^ − ⎟⎠⎞=
Fuerza electromotriz. Es la fuerza capaz de impulsar a los electrones, al mantener constante un campo eléctrico y se mide en Voltios.
Intensidad : siendo la corriente eléctrica el movimiento ordenado de cargas eléctricas, la intensidad. El flujo total de cargas eléctricas a través de una sección. I=Q/t =∆q/∆t
Electricidad Estática : No hay flujo de cargas, se trata de una ionización.
Densidad de corriente : en un punto es la cantidad de carga eléctrica que atraviesa en una unidad de tiempo una unidad de superficie (A/m2). J=I/S
Trabajo o energia : W = q U = U I t
Potencia : Es la energía consumida en unidad de tiempo. P = U. I. Se mide en vatios (W)
Unidades: Sistema Internacional. Nomenclatura. mA, kV
Resistencia : Es la oposición al paso de la corriente eléctrica. Depende, fundamentalmente, de los materiales y de la temperatura. Se mide en Ohmios (Ω).
Variación de la resistencia con la temperatura: Rf = R 20 [1+ α (t (^) f -20)]
Conductancia : Es la inversa de la resistencia y se mide en Siemens (S)
Capacidad : es la relación entre la carga que circula entre dos placas y la diferencia de potencial o tensión que hay entre ellas. C (Faradios) = q / V
