Fundamentos de Electrónica
Código: 104523 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2503743 Gestión de Ciudades Inteligentes y Sostenibles | FB | 1 | 1 |
Contacto
- Nombre:
- Gabriel Abadal Berini
- Correo electrónico:
- Gabriel.Abadal@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- catalán (cat)
- Algún grupo íntegramente en inglés:
- No
- Algún grupo íntegramente en catalán:
- No
- Algún grupo íntegramente en español:
- No
Equipo docente
- Albert Crespo Yepes
Prerequisitos
A pesar de que no hay prerrequisitos académicos, obligatorios para cursar la asignatura, es recomendable que el alumno tenga interés por adquirir conocimientos tecnológicos que le permitan profundizar e innovar dentro de la sociedad actual
Objetivos y contextualización
La asignatura permitirá al estudiante adquirir los principales conceptos de electrónica, necesarios para entender los procesos de gestión de ciudades inteligentes desde el punto de vista de les tecnologías de la información y les comunicaciones
Competencias
- Desarrollar proyectos relacionados con la gestión, la equidad y la sostenibilidad de las ciudades aplicando elementos de innovación tecnológica, como las tecnologías de la información y de las comunicaciones
- Dimensionar la infraestructura tecnológica necesaria para dar respuesta a las necesidades de las ciudades de forma abierta entendiendo las interacciones entre aspectos tecnológicos, sociales y operacionales de las ciudades
- Evaluar de manera crítica el trabajo realizado y demostrar espíritu de superación
- Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
- Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
- Trabajar cooperativamente, en entornos complejos o inciertos y con recursos limitados, en un contexto multidisciplinar, asumiendo y respetando el rol de los diferentes miembros del equipo.
Resultados de aprendizaje
- Entender los principios teóricos de propagación de señales dentro de las tecnologías de la información de las comunicaciones.
- Entender los requerimientos de consumo energético de ciudades y de dispositivos empleados en el entorno de la ciudad inteligente.
- Evaluar de manera crítica el trabajo realizado y demostrar espíritu de superación
- Leer e interpretar documentos técnicos y hojas de especificaciones de componentes electrónicos.
- Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
- Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
- Trabajar cooperativamente, en entornos complejos o inciertos y con recursos limitados, en un contexto multidisciplinar, asumiendo y respetando el rol de los diferentes miembros del equipo.
Contenido
Unidad 1. Elementos, variables y ecuaciones de los circuitos electrónicos
Introducción a los circuitos electrónicos.
Conceptos generales: carga eléctrica, campo eléctrico, potencial eléctrico, corriente eléctrica.
Variables eléctricas de un circuito: variables fundamentales y derivadas.
Elementos pasivos de circuito: resistencia, condensador y bobina
Asociación de elementos pasivos: asociación en serie y paralelo
Elementos activos de circuito: Fuentes de tensión y corriente
Energía y potencia en los elementos de un circuito
Unidad 2. Señales eléctricas
Señales periódicas: frecuencia, periodo y fase
Valores asociados a las señales periódicas: valor de pico, valor medio, valor eficaz
Unidad 3. Resolución de circuitos
Definición de nudo, rama y malla
Leyes de Kirchhoff: KCL y KVL
Resolución de circuitos por el método de nudos
Teorema de superposición
Teoremas de Thévenin y Norton
Unidad 4. Instrumentación electrónica básica: Equipos básicos de medida y de generación de señal
Generador de señal
Osciloscopio
Multímetro
Analizador de espectros
Unidad 5. Circuitos en régimen temporal transitorio
Circuitos de 1er orden
Soluciones analíticas por excitación constante y excitación constante a tramos
Unidad 6. Régimen estacionario sinusoidal
Estado estacionario sinusoidal
Introducción a los fasores
Formulación con fasores de las ecuaciones de un circuito
Estudio de la respuesta en frecuencia de un circuito: diagrama de Bode.
Unidad 7. Fundamentos de microelectrónica
Precedentes y naicimiento de la electrónica moderna. Dispositivos electrónicos semiconductores: diodo y transistores. Circuitos integrados.
Unidad 8. Generación, transporte y almacenamiento de energía eléctrica
Generación y distribución de energía eléctrica
Tecnologías de almacenamiento de energía eléctrica. Ragone plots
Conceptos básicos de propagación de ondas electromagnéticas. Espectro electromagnético. Transferencia inalámbrica de potència
Metodología
La metodología docente combinará el trabajo autónomo con las actividades dirigidas y supervisadas. En les actividades dirigidas y supervisadas se combinarán clases magistrales, seminarios de problemas y sesiones de laboratorio.
Para poder realizar una correcta evaluación de las competencias transversales asignadas dentro de la asignatura, se propondrá al alumno la realización de prácticas de laboratorio en grupo. Esta actividad le permitirá desarrollar competencias transversales relacionadas con el trabajo grupal, haciéndose responsable de las tareas asignadas, respetando el rol de los diferentes miembros del equipo y evaluando entre ellos de manera crítica el trabajo realizado.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases magistrales | 26 | 1,04 | 1, 2, 4 |
| Sesiones de laboratorio | 6 | 0,24 | 3, 1, 2, 4, 6, 7 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Sesiones de problemas en el aula | 18 | 0,72 | 1, 2, 4, 5, 6 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio individual | 34 | 1,36 | 1, 2, 4 |
| Resolución de problemas fuera del aula | 36 | 1,44 | 3, 1, 2, 4, 7 |
Evaluación
a) Proceso y actividades de evaluación programadas
La asignatura se evalúa a partir de las actividades siguientes:
- EP1: Examen parcial 1. Examen de la primera mitad: Unidad 1 a 4. Consta de una sección de teoría y una de problemas. 37.5% de NOTA FINAL.
- EP2: Examen parcial 2. Examen de la segunda mitad: Unidad 5 a 8. Consta de una sección de teoría y una de problemas. 37.5% de NOTA FINAL.
- LABINF: Informe de prácticas laboratorio. 25% de NOTA FINAL.
La realización de TODAS estas actividades habilita la evaluación continuada siempre y cuando la nota media sobre 10 de los 2 exámenes parciales sea igual o superior a 4.5.
Las actividades recuperables son:
EP1 y EP2, tal y como se indica en el apartado c).
Las actividades NO recuperables son:
LABINF.
Para poder evaluar la actividad LABINF es necesario:
1) Asistir a TODAS las sesiones de laboratorio (de deberán presentar justificantes de ausencia si se da el caso).
2) Presentar el informe dentro de plazo.
RESUMEN:
NOTA EXAMEN = NOTA_EP1*0.5 + NOTA_EP2*0.5
Si NOTA EXAMEN > 4.5 entonces:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN*0.75 + NOTA LABINF*0.25
Si NOTA EXAMEN < 4.5 entonces:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN
Todas las NOTAS de la expresión anterior se consideran sobre 10.
b) Programación de actividades de evaluación
El calendario de actividades de evaluación* se publicará a través del Aula Moodle (CAMPUS VIRTUAL) durante las primeras semanas del semestre. En todo caso está previsto que:
-EP1 tenga lugar a mitad de semestre.
-EP2 tenga lugar a final de semestre.
-El informe de las actividades de laboratorio, LABINF, se entregará no más tarde de la fecha del examen de recuperación*, dela manera que se indique a través del Aula Moodle.
*Los exámenes de recuperación se harán públicos en la web de la Escuela de Ingeniería (apartado exámenes).
c) Proceso de recuperación
De acuerdo con la normativa UAB, el estudiante sólo se puede presentar a la recuperación siempre que se haya presentado a un conjunto de actividades que representen un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura. En el caso de esta asignatura, esta condición necesaria solo se satisface si el estudiante se ha presentado a los dos exámenes parciales.
Las únicas actividades de evaluación recuperables son los exámenes parciales EP1 y EP2, a través de un EXAMEN FINAL de RECUPERACIÓN/MEJORA.
Este EXAMEN FINAL de RECUPERACIÓN/MEJORA consta de 2 partes independientes correspondientes a la Parte 1 (Procesos Tecnológicos) y Parte 2 (Transistor MOS), cada una de ellas con sus secciones de teoría y de problemas (idéntico formato al de exámenes parciales), de tal manera que permite recuperar/mejorar la nota de una única parte o de las dos partes de la asignatura. Así, la nota de cada parte, NOTA_FINAL1 y NOTA_FINAL2, substituye la nota del parcial correspondiente, NOTA_EP1 y NOTA_EP2, siempre que la primera supere la segunda.
Por lo tanto, el EXAMEN FINAL de RECUPERACIÓN/MEJORA, como su nombre indica, NUNCA da lugar a una nota de examen de la asignatura inferior a la obtenida por parciales.
RESUMEN:
NOTA EXAMEN = MAX(NOTA_EP1 ; NOTA_FINAL1)*0.5 + MAX(NOTA_EP2 ; NOTA_FINAL2)*0.5
Si NOTA EXAMEN > 4.5 entonces:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN*0.75 + NOTA LABINF*0.25
Si NOTA EXAMEN < 4.5 entonces:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN
Todas las NOTAS de la expresión anterior se consideran sobre 10.
d)Procedimiento de revisión de les calificaciones
Para cada actividad de evaluación, se indicará (a través de Campus Virtual) lugar, fecha y hora de revisión en la que el estudiante podrá revisar la actividad con el profesor. En este contexto, se podrán hacer reclamaciones sobre la nota de la actividad, que serán evaluadas por el profesorado responsable de la asignatura. Si el estudiante no se presenta a esta revisión, no se revisará posteriormente esta actividad.
e) Calificaciones
Un estudiante se considerará No Evaluable (NA) si se cumple una de las dos condiciones siguientes:
a) No se ha presentado a alguno de los dos exámenes parciales EP1 y EP2.
b) No tiene calificación en LABINF (porque no ha presentado el informe de laboratorio LABINF y/o no ha asistido a todas las sesiones de laboratorio).
Por otro lado, siguiendo normativa UAB, entre aquellos alumnos que superen la calificación final de 9.0, se podrán otorgar un máximo de Matrículas de Honor (MH) igual al 5% (redondeando por exceso) de los estudiantes matriculados. En el cas que el número de estudiantes matriculados sea inferior a 20, se podrá otorgar 1 MH.
f) Irregularidades por parte del estudiante, copia y plagio
Sin perjuicio de otras medidas disciplinarias que se estimen oportunas, se calificarán con un cero las irregularidades cometidas por el estudiante que puedan conducir a una variación de la calificación de un acto de evaluación. Por tanto, la copia, el plagio, el engaño, dejar copiar, etc. en cualquiera de las actividades de evaluación implicará suspenderla con un cero.
g) Evaluación de los estudiantes repetidores
A partir de la segunda matrícula, el alumno puede optar por convalidar la nota de laboratorio (NOTA LABINF) de cursos anteriores. En este caso, NO es necesario comunicarlo previamente al profesor responsable de la asignatura.
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Evaluación de prácticas | 25% | 18 | 0,72 | 3, 7 |
| Examen parcial (EP1) | 37.5% | 6 | 0,24 | 1, 2, 4, 5, 6 |
| Examen parcial (EP2) | 37.5% | 6 | 0,24 | 1, 2, 4, 5, 6 |
Bibliografía
Circuits i dispositius electrònics: fonaments d'electrònica / Lluís Prats Viñas et al., Edicions UPC. 1998. (ISBN: 8483012367; 9788498800487 (en linea))
R. Boylestad y L. Nashelsky. "Electronic Devices and Circuit Theory", 8ª Ed., Prentice Hall, 2002.
A.Bruce Carlson. Teoría de circuitos. Thomson-Paraninfo. 2002. (IBSB: 84-9732-066-2)
J. David Irwin. Análisis básico de circuitos en Ingeniería. Prentice Hall Hispanoamericana.1997. (ISBN:968- 880-816)
R.C. Dorf, J.A. Svoboda. Introduction to electric circuits. John Wiley & Sons. 1996 (ISBN: 0-471-12702-7)
Allan R. Hambley, "Electrónica", Segunda Edición, Prentice Hall, 2001
C. J. Savant Jr., Martin S. Roden, Gordon L. Carpenter, "Diseño Electrónico, Circuitos y sistemas", Tercera Edición, Prentice Hall, 2000.
HORENSTEIN, M. N. "Microelectrónica: circuitos y dispositivos", Prentice-Hall, 2ª de., 1997 C.J. Savant, M.S. Roden y G.L. Carpenter, "Diseño Electrónico. Circuitos y Sistemas", Ed. Addison-Wesley Iberoamericana, 1992.
Norbert R. Malik, "Circuitos Electrónicos, Análisis, simulación y diseño", Prentice may, 2000.
José Roldán Viloria “Energías renovables. Lo que hay que saber”, Paraninfo, 2013
Software
Como software de soporte para el análisis de circuitos se utilizará:
PSpice Student