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Módulo profesional 9: Electrotecnia.
Duración 192 horas.
a) Capacidades terminales y criterios de evaluación.
9.1. Analizar los fenómenos eléctricos y electromagnéticos característicos de los circuitos de corriente continua (CC) y de corriente alterna (CA) y aplicar las leyes y teoremas fundamentales en el estudio de dichos circuitos.
• Explicar los principios y propiedades de la corriente eléctrica, su tipología y efectos en los circuitos de CC y de CA.
• Enunciar las leyes básicas utilizadas en el estudio de los circuitos eléctricos de CC y de CA (leyes de Ohm, Kirchhoff, Joule, Thevenin, Norton).
• Describir las magnitudes eléctricas básicas (resistencia, tensión, intensidad, potencia, frecuencia...) y sus unidades correspondientes características de los circuitos de CC y de CA.
• Diferenciar el comportamiento de los distintos componentes que configuran los circuitos eléctricos básicos de CC y de CA (generadores, resistencias, condensadores, bobinas).
• Explicar los principios del magnetismo y del electromagnetismo, describiendo las interrealaciones básicas entre corrientes eléctricas y campos magnéticos y enunciando las leyes fundamentales que los estudian (leyes de Ampère, Lenz, Hopkinson).
• Enunciar las propiedades magnéticas de los materiales, describiendo la tipología y características de los mismos.
• Describir las magnitudes magnéticas básicas (fuerza magnetomotriz, intensidad de campo, flujo, inducción) y sus unidades de medida.
• Enumerar distintas aplicaciones donde se presenten los fenómenos eléctricos y electromagnéticos (relés, contactores, etc.).
• En varios supuestos de circuitos eléctricos con componentes pasivos, en conexiones serie, paralelo y mixta, trabajando en CC y en CA:
– Interpretar los signos y símbolos empleados en la representación de los circuitos eléctricos de CC y de CA.
– Seleccionar la ley o regla más adecuada para el análisis y resolución de circuitos eléctricos.
– Calcular las características reactivas de componentes electrónicos pasivos (inductancias y condensadores).
– Calcular las magnitudes eléctricas características del circuito (resistencia o impedancia equivalente, intensidades de corriente, caídas de tensión y diferencias de potencial, potencias, energía ).
– Calcular las magnitudes eléctricas en circuitos eléctricos resonantes serie y paralelo, explicando la relación entre los resultados obtenidos y los fenómenos físicos presentes.
– Elaborar un informe-memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos utilizados, cálculos).
9.2. Analizar la estructura y características fundamentales de los sistemas eléctricos polifásicos.
• Diferenciar los distintos sistemas polifásicos (monofásicos, bifásicos, trifásicos), describiendo las características fundamentales, así como las ventajas y desventajas de cada uno de ellos.
• Describir las conexiones (estrella y triángulo) y magnitudes electrotécnicas básicas (corrientes, tensiones, potencias), simples y compuestas, de los sistemas trifásicos.
• Explicar el concepto de factor de potencia en un sistema trifásico, indicando los procedimientos utilizados en la corrección del mismo.
• Explicar las diferencias que existen entre los sistemas trifásicos equilibrados y los desequilibrados.
9.3. Analizar la estructura, principio de funcionamiento y características de las máquinas eléctricas estáticas y rotativas, realizando una clasificación de las mismas.
• Realizar una clasificación de las máquinas eléctricas estáticas y rotativas en función de su principio de funcionamiento, de la naturaleza de su corriente de alimentación, de su constitución y de los campos de aplicación más característicos de las mismas.
• Explicar la constitución, el principio de funcionamiento, la tipología y características de los transformadores monofásicos.
• Explicar la constitución, el principio de funcionamiento, la tipología, conexionados y características de los transformadores trifásicos.
• Explicar la constitución, el principio de funcionamiento, la tipología, conexionados y características de los generadores de CC.
• Explicar la constitución, el principio de funcionamiento, la tipología, conexionados y características de los motores de CC.
• Explicar la constitución, el principio de funcionamiento, la tipología, conexionados y características de los alternadores.
• Explicar la constitución, el principio de funcionamiento, la tipología, conexionados y características de los motores eléctricos de CA monofásicos.
• Explicar la constitución, el principio de funcionamiento, la tipología, conexionados y características de los motores eléctricos de CA trifásicos.
9.4. Realizar con precisión y seguridad las medidas de las magnitudes eléctricas fundamentales (tensión, intensidad, resistencia, potencia, frecuencia), utilizando, en cada caso, el instrumento (polímetro, vatímetro, osciloscopio) y los elementos auxiliares más apropiados.
• Explicar las características más relevantes (tipos de errores, sensibilidad, precisión), la tipología, clases y procedimientos de uso de los instrumentos de medida utilizados en los circuitos electrotécnicos básicos.
• Reconocer la simbología utilizada en los aparatos de medida y explicar su significado y aplicación.
• En distintos casos prácticos de estudio de circuitos eléctricos y electrónicos:
– Identificar las magnitudes que se deben medir y el rango de las mismas.
– Seleccionar el instrumento de medida (polímetro, vatímetro, osciloscopio) y los elementos auxiliares más adecuados en función de la magnitud que hay que medir (resistencia, intensidad, tensión, potencia, forma de onda).
– Conexionar adecuadamente, con la seguridad requerida y siguiendo procedimientos normalizados, los distintos aparatos de medida en función de las magnitudes que hay que medir (tensión, intensidad, resistencia, potencia, frecuencia).
– Medir las magnitudes básicas características de los circuitos eléctricos y electrónicos (tensión, intensidad, continuidad, potencia, formas de onda), operando adecuadamente los instrumentos y aplicando, con la seguridad requerida, procedimientos normalizados.
– Realizar con la precisión y seguridad requeridas las medidas de las magnitudes fundamentales (corrientes, tensiones, potencias) características de los sistemas trifásicos.
– Interpretar los resultados de las medidas realizadas, relacionando los efectos que se producen con las causas que los originan.
– Elaborar un informe-memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos utilizados, cálculos, medidas).
9.5. Realizar los ensayos básicos característicos de las máquinas eléctricas estáticas y rotativas de baja potencia.
• Describir los tipos de ensayos fundamentales y normalizados que se deben realizar con transformadores monofásicos y trifásicos, identificando las magnitudes que se deben medir y explicando las curvas características que relacionan dichas magnitudes.
• Describir los tipos de ensayos fundamentales y normalizados que se deben realizar con las máquinas eléctricas de CC, identificando las magnitudes que se deben medir y explicando las curvas características que relacionan dichas magnitudes.
• Describir los tipos de ensayos fundamentales y normalizados que se deben realizar con las máquinas eléctricas de CA monofásicas y trifásicas, identificando las magnitudes que se deben a medir y explicando las curvas características que relacionan dichas magnitudes.
• En tres casos prácticos de ensayos de máquinas eléctricas (un transformador trifásico, un motor de CC y un motor de CA trifásico de inducción) y con el fin de obtener las curvas características de rendimiento y electromecánicas:
– Seleccionar la documentación necesaria para la realización de los ensayos.
– Interpretar los esquemas de conexionado, relacionando los símbolos con los elementos reales.
– Seleccionar los equipos e instrumentos de medida que se deben utilizar en los ensayos, explicando la función de cada uno de ellos.
– Aplicar el protocolo normalizado, realizando las conexiones necesarias, tomando las medidas oportunas y recogiéndolas con la precisión requerida en el formato correspondiente.
– Representar gráficamente los datos obtenidos, relacionando entre sí las distintas magnitudes características, explicando las distintas zonas de la gráfica e interpretando a través de ellas los aspectos funcionales de la máquina.
– Actuar bajo normas de seguridad personal y de los equipos y materiales utilizados en los ensayos.
– Elaborar un informe-memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos utilizados, cálculos, medidas).
9.6. Analizar la tipología y características funcionales de los componentes electrónicos analógicos básicos y su aplicación en los circuitos electrónicos.
• Clasificar los componentes electrónicos básicos (activos y pasivos) utilizados en los circuitos electrónicos según su tipología y ámbito de aplicación.
• Dibujar las curvas características más representativas de los componentes electrónicos analógicos básicos, explicando la relación existente entre las magnitudes fundamentales que los caracterizan.
• Interpretar los parámetros fundamentales de los componentes electrónicos básicos que aparecen en las hojas técnicas de los mismos.
• En un supuesto práctico de reconocimiento de componentes electrónicos básicos reales:
– Dibujar los símbolos normalizados de cada uno de ellos.
– Describir distintas tipologías normalizadas por cada familia de componentes.
– Identificar los terminales de los componentes mediante la utilización del polímetro.
– Explicar las características eléctricas y funcionales de cada uno de los componentes que se van a analizar.
– Describir las condiciones de seguridad y precauciones que se deben tener en cuenta en la manipulación de los distintos componentes electrónicos.
9.7. Analizar funcionalmente los circuitos electrónicos analógicos básicos (rectificadores, filtros, amplificadores) y sus aplicaciones más relevantes (fuentes de alimentación, amplificadores de sonido, circuitos básicos de control de potencia, temporizadores).
• Enumerar los circuitos electrónicos analógicos básicos y describir la función que realizan.
• Describir el principio de funcionamiento de los circuitos electrónicos analógicos básicos (rectificadores, filtros, estabilizadores, amplificadores), su tipología, parámetros característicos y formas de onda típicas.
• Explicar las características diferenciales entre los circuitos electrónicos analógicos básicos construidos con elementos discretos y los contruidos con circuitos amplificadores operacionales integrados.
• En supuestos de análisis de circuitos electrónicos analógicos y, a partir de los esquemas de los mismos:
– Identificar los componentes pasivos y activos del circuito, relacionando los símbolos que aparecen en los esquemas con los elementos reales.
– Explicar el tipo, características y principio de funcionamiento de los componentes del circuito.
– Identificar los bloques funcionales presentes en el circuito, explicando sus características y tipología.
– Explicar el funcionamiento del circuito, identificando las magnitudes eléctricas que lo caracterizan, interpretando las señales y formas de onda presentes en el mismo.
– Calcular las magnitudes básicas características del circuito, contrastándolas con las medidas reales presentes en el mismo, explicando y justificando dicha relación.
– Identificar la variación en los parámetros característicos del circuito (tensiones, formas de onda) suponiendo y/o realizando modificaciones en componentes del mismo, explicando la relación entre los efectos detectados y las causas que los producen.
– Elaborar un informe-memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos utilizados, cálculos, medidas).
b) Contenidos.
• Conceptos y fenómenos eléctricos y electromagnéticos:
– Naturaleza de la electricidad. Propiedades y aplicaciones.
– Corriente eléctrica.
– Magnitudes eléctricas.
– Magnetismo y electromagnetismo. Unidades.
– Inducción electromagnética.
• Circuitos eléctricos:
– El circuito eléctrico. Estructura y componentes. Simbología y representación gráfica.
– Componentes pasivos: resistencias, condensadores y bobinas. Características eléctricas y funcionales.
– Pilas y acumuladores. Clasificación, tipología y características.
– Análisis de circuitos en corriente continua (CC). Leyes y procedimientos de aplicación.
– Análisis de circuitos en corriente alterna (CA). Leyes y procedimientos de aplicación.
• Componentes electrónicos. Tipología y características funcionales:
– Componenetes pasivos: resistencias, potenciómetros, bobinas y condensadores.
– Componentes semiconductores: diodos, transistores, tiristores y componentes optoelectrónicos.
– Circuitos integrados reguladores de tensión.
– El amplificador operacional: montajes básicos.
• Circuitos electrónicos analógicos básicos y sus aplicaciones. Tipología y características. Análisis funcional:
– Rectificadores.
– Amplificadores.
– Multivibradores.
– Fuentes de alimentación.
– Circuitos básicos de control de potencia.
– Circuitos de control de tiempo.
• Sistemas eléctricos trifásicos:
– Corrientes alternas trifásicas. Características.
– Conexiones en estrella y en triángulo.
– Magnitudes eléctricas en los sistemas trifásicos.
– Sistemas equilibrados y desequilibrados. Características.
– Análisis básico de circuitos eléctricos polifásicos.
• Máquinas eléctricas estáticas y rotativas. Tipología y características. Ensayos básicos:
– Clasificación de las máquinas eléctricas: generadores, transformadores y motores.
– Transformadores: monofásicos y trifásicos; funcionamiento; aplicaciones; ensayos básicos.
– Máquinas eléctricas de corriente alterna: alternadores y motores; funcionamiento; aplicaciones; ensayos básicos.
– Máquinas eléctricas de corriente continua: generadores y motores; funcionamiento; aplicaciones; ensayos básicos.
• Medidas electrotécnicas:
– Concepto de medida.
– Errores en la medida.
– Medida de magnitudes eléctricas en CC y en CA monofásica y trifásica. Procedimientos.
– Intrumentos de medida en electrotecnia. Clase y tipología de los instrumentos.
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