Programació electrotècnia

Projecte curricular

Electrotècnia

Batxillerat

ÍNDEX

Introducció
Objectius generals
Continguts
Criteris d'avaluació

Per a desenvolupar el nostre projecte hem tingut en compte les següents normes legals:

Reial decret 117/2004, de 23 de gener, pel qual es desenvolupa l'ordenació i s’estableix el currículum del Batxillerat.

Publicat en el Boletín Oficial del Estado, el dimecres 18 de febrer del 2004:http://www.boe.es/boe/dias/2004/02/18/pdfs/A07575-07662.pdf

Real Decret 832/2003, de 27 de juny, estableix l'ordenació general i les ensenyances comunes del Batxillerat, en virtut de l'article 8.2 de la Llei Orgànica 10/2002, de 23 de desembre, de Qualitat de l'Educació, que comanda al Govern fixar les ensenyances comunes, que són els elements bàsics del currículum quant als continguts, objectius i criteris d'avaluació, per a garantir una formació comuna a tots els alumnes i la validesa dels títols corresponents.

L'Electrotècnia estudia les aplicacions tècniques de l'electricitat amb fins industrials, científics, etc., així com les lleis dels fenòmens elèctrics.

La finalitat de l'Electrotècnia és la de proporcionar coneixements rellevants que propicien un desenvolupament posterior, obrint-li a l'alumne un gran ventall de possibilitats en múltiples opcions de formació electrotècnica més especialitzada, la qual cosa confereix a esta matèria un elevat valor propedèutic. En aquest sentit, compleix el doble propòsit de servir com a formació de base, tant per a aquells alumnes que decideixin orientar la seva vida professional pel camí dels cicles formatius, com per als que trien la via universitària encaminada a determinades enginyeries. Se li proporciona així una formació científica que justifiqui els fenòmens elèctrics i, a més, a una formació orientada a tècniques i procediments.

El caràcter de ciència aplicada li confereix un valor formatiu rellevant, a l'integrar i posar en funció coneixements procedents de disciplines científiques de naturalesa més abstracta i especulativa.

Exerceix un paper de catalitzador del to científic i tècnic que li és propi, aprofundint i sistematitzant aprenentatges afins procedents d'etapes educatives anteriors.

El camp disciplinar comprèn l'estudi dels fenòmens elèctrics i electromagnètics, des del punt de vista de la seva utilitat pràctica, les tècniques de disseny i construcció de dispositius elèctrics característics, ja siguin circuits, màquines o sistemes complexos, i les tècniques de càlcul i mesura de magnituds en ells.

Esta matèria es configura a partir de tres grans camps del coneixement i l'experiència:

1.Els conceptes i lleis científiques que expliquen els fenòmens físics que tenen lloc en els dispositius elèctrics.

2.Els elements amb què es componen circuits i aparells elèctrics i la seva disposició i connexions característiques.

3.Les tècniques d'anàlisi, càlcul i predicció del comportament de circuits i dispositius elèctrics.

En l'estudi de l'Electrotècnia ha de donar-se més importància a la comprensió dels fenòmens físics, lleis, etc. que al model matemàtic que s’utilitza per a la seva deducció, que més prompte hauria de servir de complement a l'explicació del fenomen físic o Llei. D'altra banda, no és convenient que els diferents continguts s'expliquen per separat; hauria de fer-se de forma integral. En conseqüència, seria desitjable tractar esta disciplina immersa en les realitzacions pràctiques i pròxima a l'exercici d'una professió.

En els processos d'ensenyança i aprenentatge han de combinar-se les exposicions teòriques amb les aplicacions pràctiques i les experiències en el laboratori. Alguns exemples pràctics a realitzar en el laboratori serien:

1.Tècniques de mesura directa de magnituds en circuits elèctrics i la seva verificació per mitjà del càlcul corresponent.

2.Experiments de característiques funcionals d'elements o circuits elèctrics, realitzats en muntatges d'execució ràpida o en aplicacions informàtiques.

3.Conceptes i principis electromagnètics en muntatges experimentals.

Per al millor aprofitament dels alumnes, sembla aconsellable que aquests tinguin certa destresa en el càlcul decomplexos, càlcul vectorial i trigonometria, així com els principis físics necessaris per a la compressió dels fonaments d'Electrotècnia.

OBJECTIUS GENERALS

Explicar el comportament dels dispositius elèctrics senzills i assenyalar els principis i lleis físiques que els fonamenten.

Seleccionar i connectar correctament distints components per a formar un circuit que respongui una finalitat predeterminada.
Calcular el valor de les principals magnituds d'un circuit elèctric compost per elements discrets en règim permanent.
Analitzar i interpretar esquemes i plans d'instal·lacions i equips elèctrics característics, i identificar la funció d'un element o grup funcional d'elements en el conjunt.
Seleccionar i interpretar informació adequada per a plantejar i valorar solucions, en l'àmbit de l'electrotècnia, a problemes tècnics comuns.
Triar i connectar l'aparell adequat per a mesurar una magnitud elèctrica, estimar anticipadament la seva orde de magnitud i valorar el grau de precisió que exigeix el cas.
Expressar les solucions a un problema amb un nivell de precisió coherent amb el de les diverses magnituds que intervenen en ell.

CONTINGUTS

1.Conceptes i fenòmens elèctrics

Distingir Magnituds i unitats elèctriques. Diferència de potencial. Força electromotriu. Intensitat i densitat de corrent. Resistència. Aïllants. Rigidesa dielèctrica. Conductància. Condensador. Càrrega i descàrrega. Capacitat d'un condensador. Potència, treball i energia.
Efecte tèrmic del corrent elèctric. Llei de Joule.

2.Conceptes i fenòmens electromagnètics.

Distingir Imants. Intensitat del camp magnètic. Inducció i flux magnètic. Densitat de flux. Moment magnètic. Campos i forces magnètiques creats per corrents elèctrics. Forces electromagnètica i electrodinàmica. Força sobre un corrent en un camp magnètic.
Propietats magnètiques de la matèria. Permeabilitat. Magnetització. Cicle d'histèresi. Circuit magnètic. Força magnetomotriu. Saturació. Reluctància. Llei d'Ohm dels circuits magnètics.
Inducció electromagnètica. Lleis. Inductància. Autoinducció. Influència d'una autoinducció en un circuit elèctric.

3.Circuits elèctrics.

Distingir Circuit elèctric de C.C. Resistències i condensadors. Característiques. Identificació. Piles i acumuladors. Anàlisi de circuits de C.C. lleis i procediments. Adaptaments de receptors. Divisor de tensió i intensitat.
Característiques de la C.A. Magnituds sinusoïdals. Efectes de la resistència, autoinducció i capacitat en la C.A. Reactància. Impedància. Variació de la impedància amb la freqüència. Representació gràfica.
Anàlisi de circuits de corrent alterna monofàsics. Lleis i procediments. Circuits simples. Factor de potència. Adaptaments. Ressonància en sèrie i en paral·lel.
Potència en C.A. Monofàsica: instantània, activa, reactiva i aparent. Correcció del factor potència. Representació gràfica.
Sistemes polifàsics. Generació. Adaptament. Tipus. Potències. Millora del factor de potència.

Semiconductors. Codis. Identificació. Díodes, transistors, tiristors. Valors característics i la seva comprovació. Amplificadors operacionals. Característiques. Operadors lògics. Tipus. Circuits electrònics bàsics. Rectificadors. Amplificadors. Multivibradors. Fonts d'alimentació. Circuits bàsics de control de potència i de temps.

4.Circuits pràctics i d'aplicació.

Circuits d'enllumenat. Circuits de calefacció. Elements i materials. Consum, rendiment, aplicacions.

5.Màquines elèctriques.

Transformadors. Funcionament en buit i en càrrega. Tensió i corrent de curtcircuit. Constitució. Pèrdues. Rendiment.
Generadors de corrent continu. Funcionament. Induït. Excitació. Commutació. Reacció de l'induït. Tipus d'excitació.
Alternadors. Constitució. Tipus. Funcionament.
Motors de corrent continu. Constitució i principi de funcionament. Parell electromagnètic. Conexionat. Arrancada i inversió. Variació de velocitat. Assajos bàsics. Corbes característiques.
Motors de corrent alterna. Motors trifàsics. Motors monofàsics. Constitució i principi de funcionament. Comportament en servei. Tipus. Conexionat. Arrancada i inversió del sentit de gir. Assajos bàsics.

6.Mesures electrotècniques.

Mesures en circuits de C.C. Mesura de magnituds de C.C. Errors. Instruments. Procediment de mesura.
Mesures en circuits de C.A. Mesura de magnituds en C.A. Monofàsica i trifàsica. Instruments. Procediment de mesura.
Mesures en circuits electrònics. Mesura de les magnituds bàsiques. Instruments. Procediment de mesura.

CRITERIS D'AVALUACIÓ

Explicar qualitativament el funcionament de circuits simples destinats a produir llum, energia motriu o calor, i assenyalar les relacions i interaccions entre els fenòmens que tenen lloc.
Seleccionar elements o components de valor adequat i connectar-los correctament per a formar un circuit, característic i senzill.
Explicar qualitativament els fenòmens derivats d'una alteració en un element d'un circuit elèctric senzill i descriure les variacions que s'espera que prenguin els valors de tensió i corrent.
Calcular i representar vectorialment les magnituds bàsiques d'un circuit mixt simple, compost per càrregues resistivas i reactives, i alimentat per un generador sinusoïdal monofàsic.
Analitzar plans de circuits, instal·lacions i equips elèctrics d'ús comú, i identificar la funció d'un element discret o d'un bloc funcional en el conjunt.
Representar gràficament en un esquema de connexions o en un diagrama de blocs funcionals la composició i el funcionament d'una instal·lació o equip elèctric senzill i d'ús comú.
Interpretar les especificacions tècniques d'un element o dispositiu elèctric i determinar d'elles les magnituds principals del seu comportament en condicions nominals.
Mesurar les magnituds bàsiques d'un circuit elèctric, i seleccionar l'aparell de mesura adequat, connectant-ho correctament i triant l'escala òptima.
Interpretar les mesures efectuades sobre circuits elèctrics o sobre els seus components per a verificar el seu funcionament correcte, localitzar avaries i identificar les seves possibles causes.

		Projecte curricular Electrotècnia Batxillerat ÍNDEX Introducció Objectius generals Continguts Criteris d'avaluació INTRODUCCIÓ Per a desenvolupar el nostre projecte hem tingut en compte les següents normes legals: Reial decret 117/2004, de 23 de gener, pel qual es desenvolupa l'ordenació i s’estableix el currículum del Batxillerat. Publicat en el Boletín Oficial del Estado, el dimecres 18 de febrer del 2004:http://www.boe.es/boe/dias/2004/02/18/pdfs/A07575-07662.pdf Real Decret 832/2003, de 27 de juny, estableix l'ordenació general i les ensenyances comunes del Batxillerat, en virtut de l'article 8.2 de la Llei Orgànica 10/2002, de 23 de desembre, de Qualitat de l'Educació, que comanda al Govern fixar les ensenyances comunes, que són els elements bàsics del currículum quant als continguts, objectius i criteris d'avaluació, per a garantir una formació comuna a tots els alumnes i la validesa dels títols corresponents. L'Electrotècnia estudia les aplicacions tècniques de l'electricitat amb fins industrials, científics, etc., així com les lleis dels fenòmens elèctrics. La finalitat de l'Electrotècnia és la de proporcionar coneixements rellevants que propicien un desenvolupament posterior, obrint-li a l'alumne un gran ventall de possibilitats en múltiples opcions de formació electrotècnica més especialitzada, la qual cosa confereix a esta matèria un elevat valor propedèutic. En aquest sentit, compleix el doble propòsit de servir com a formació de base, tant per a aquells alumnes que decideixin orientar la seva vida professional pel camí dels cicles formatius, com per als que trien la via universitària encaminada a determinades enginyeries. Se li proporciona així una formació científica que justifiqui els fenòmens elèctrics i, a més, a una formació orientada a tècniques i procediments. El caràcter de ciència aplicada li confereix un valor formatiu rellevant, a l'integrar i posar en funció coneixements procedents de disciplines científiques de naturalesa més abstracta i especulativa. Exerceix un paper de catalitzador del to científic i tècnic que li és propi, aprofundint i sistematitzant aprenentatges afins procedents d'etapes educatives anteriors. El camp disciplinar comprèn l'estudi dels fenòmens elèctrics i electromagnètics, des del punt de vista de la seva utilitat pràctica, les tècniques de disseny i construcció de dispositius elèctrics característics, ja siguin circuits, màquines o sistemes complexos, i les tècniques de càlcul i mesura de magnituds en ells. Esta matèria es configura a partir de tres grans camps del coneixement i l'experiència: 1.Els conceptes i lleis científiques que expliquen els fenòmens físics que tenen lloc en els dispositius elèctrics. 2.Els elements amb què es componen circuits i aparells elèctrics i la seva disposició i connexions característiques. 3.Les tècniques d'anàlisi, càlcul i predicció del comportament de circuits i dispositius elèctrics. En l'estudi de l'Electrotècnia ha de donar-se més importància a la comprensió dels fenòmens físics, lleis, etc. que al model matemàtic que s’utilitza per a la seva deducció, que més prompte hauria de servir de complement a l'explicació del fenomen físic o Llei. D'altra banda, no és convenient que els diferents continguts s'expliquen per separat; hauria de fer-se de forma integral. En conseqüència, seria desitjable tractar esta disciplina immersa en les realitzacions pràctiques i pròxima a l'exercici d'una professió. En els processos d'ensenyança i aprenentatge han de combinar-se les exposicions teòriques amb les aplicacions pràctiques i les experiències en el laboratori. Alguns exemples pràctics a realitzar en el laboratori serien: 1.Tècniques de mesura directa de magnituds en circuits elèctrics i la seva verificació per mitjà del càlcul corresponent. 2.Experiments de característiques funcionals d'elements o circuits elèctrics, realitzats en muntatges d'execució ràpida o en aplicacions informàtiques. 3.Conceptes i principis electromagnètics en muntatges experimentals. Per al millor aprofitament dels alumnes, sembla aconsellable que aquests tinguin certa destresa en el càlcul decomplexos, càlcul vectorial i trigonometria, així com els principis físics necessaris per a la compressió dels fonaments d'Electrotècnia. OBJECTIUS GENERALS Explicar el comportament dels dispositius elèctrics senzills i assenyalar els principis i lleis físiques que els fonamenten. Seleccionar i connectar correctament distints components per a formar un circuit que respongui una finalitat predeterminada. Calcular el valor de les principals magnituds d'un circuit elèctric compost per elements discrets en règim permanent. Analitzar i interpretar esquemes i plans d'instal·lacions i equips elèctrics característics, i identificar la funció d'un element o grup funcional d'elements en el conjunt. Seleccionar i interpretar informació adequada per a plantejar i valorar solucions, en l'àmbit de l'electrotècnia, a problemes tècnics comuns. Triar i connectar l'aparell adequat per a mesurar una magnitud elèctrica, estimar anticipadament la seva orde de magnitud i valorar el grau de precisió que exigeix el cas. Expressar les solucions a un problema amb un nivell de precisió coherent amb el de les diverses magnituds que intervenen en ell. CONTINGUTS 1.Conceptes i fenòmens elèctrics Distingir Magnituds i unitats elèctriques. Diferència de potencial. Força electromotriu. Intensitat i densitat de corrent. Resistència. Aïllants. Rigidesa dielèctrica. Conductància. Condensador. Càrrega i descàrrega. Capacitat d'un condensador. Potència, treball i energia. Efecte tèrmic del corrent elèctric. Llei de Joule. 2.Conceptes i fenòmens electromagnètics. Distingir Imants. Intensitat del camp magnètic. Inducció i flux magnètic. Densitat de flux. Moment magnètic. Campos i forces magnètiques creats per corrents elèctrics. Forces electromagnètica i electrodinàmica. Força sobre un corrent en un camp magnètic. Propietats magnètiques de la matèria. Permeabilitat. Magnetització. Cicle d'histèresi. Circuit magnètic. Força magnetomotriu. Saturació. Reluctància. Llei d'Ohm dels circuits magnètics. Inducció electromagnètica. Lleis. Inductància. Autoinducció. Influència d'una autoinducció en un circuit elèctric. 3.Circuits elèctrics. Distingir Circuit elèctric de C.C. Resistències i condensadors. Característiques. Identificació. Piles i acumuladors. Anàlisi de circuits de C.C. lleis i procediments. Adaptaments de receptors. Divisor de tensió i intensitat. Característiques de la C.A. Magnituds sinusoïdals. Efectes de la resistència, autoinducció i capacitat en la C.A. Reactància. Impedància. Variació de la impedància amb la freqüència. Representació gràfica. Anàlisi de circuits de corrent alterna monofàsics. Lleis i procediments. Circuits simples. Factor de potència. Adaptaments. Ressonància en sèrie i en paral·lel. Potència en C.A. Monofàsica: instantània, activa, reactiva i aparent. Correcció del factor potència. Representació gràfica. Sistemes polifàsics. Generació. Adaptament. Tipus. Potències. Millora del factor de potència. Semiconductors. Codis. Identificació. Díodes, transistors, tiristors. Valors característics i la seva comprovació. Amplificadors operacionals. Característiques. Operadors lògics. Tipus. Circuits electrònics bàsics. Rectificadors. Amplificadors. Multivibradors. Fonts d'alimentació. Circuits bàsics de control de potència i de temps. 4.Circuits pràctics i d'aplicació. Circuits d'enllumenat. Circuits de calefacció. Elements i materials. Consum, rendiment, aplicacions. 5.Màquines elèctriques. Transformadors. Funcionament en buit i en càrrega. Tensió i corrent de curtcircuit. Constitució. Pèrdues. Rendiment. Generadors de corrent continu. Funcionament. Induït. Excitació. Commutació. Reacció de l'induït. Tipus d'excitació. Alternadors. Constitució. Tipus. Funcionament. Motors de corrent continu. Constitució i principi de funcionament. Parell electromagnètic. Conexionat. Arrancada i inversió. Variació de velocitat. Assajos bàsics. Corbes característiques. Motors de corrent alterna. Motors trifàsics. Motors monofàsics. Constitució i principi de funcionament. Comportament en servei. Tipus. Conexionat. Arrancada i inversió del sentit de gir. Assajos bàsics. 6.Mesures electrotècniques. Mesures en circuits de C.C. Mesura de magnituds de C.C. Errors. Instruments. Procediment de mesura. Mesures en circuits de C.A. Mesura de magnituds en C.A. Monofàsica i trifàsica. Instruments. Procediment de mesura. Mesures en circuits electrònics. Mesura de les magnituds bàsiques. Instruments. Procediment de mesura. CRITERIS D'AVALUACIÓ Explicar qualitativament el funcionament de circuits simples destinats a produir llum, energia motriu o calor, i assenyalar les relacions i interaccions entre els fenòmens que tenen lloc. Seleccionar elements o components de valor adequat i connectar-los correctament per a formar un circuit, característic i senzill. Explicar qualitativament els fenòmens derivats d'una alteració en un element d'un circuit elèctric senzill i descriure les variacions que s'espera que prenguin els valors de tensió i corrent. Calcular i representar vectorialment les magnituds bàsiques d'un circuit mixt simple, compost per càrregues resistivas i reactives, i alimentat per un generador sinusoïdal monofàsic. Analitzar plans de circuits, instal·lacions i equips elèctrics d'ús comú, i identificar la funció d'un element discret o d'un bloc funcional en el conjunt. Representar gràficament en un esquema de connexions o en un diagrama de blocs funcionals la composició i el funcionament d'una instal·lació o equip elèctric senzill i d'ús comú. Interpretar les especificacions tècniques d'un element o dispositiu elèctric i determinar d'elles les magnituds principals del seu comportament en condicions nominals. Mesurar les magnituds bàsiques d'un circuit elèctric, i seleccionar l'aparell de mesura adequat, connectant-ho correctament i triant l'escala òptima. Interpretar les mesures efectuades sobre circuits elèctrics o sobre els seus components per a verificar el seu funcionament correcte, localitzar avaries i identificar les seves possibles causes.