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“CIRCUITLAB 1.0” HERRAMIENTA SOFTWARE PARA EL CÁLCULO DE INTENSIDADES EN UN CIRCUITO DE
CORRIENTE DIRECTA
“CIRCUITLAB 1.0” HERRAMIENTA SOFTWARE PARA EL CÁLCULO DE
INTENSIDADES EN UN CIRCUITO DE CORRIENTE DIRECTA
GONZALO ALBERTO FRANKLIN GONZALEZ LUIS CARLOS HERRERA PIÑA
YEIMY MABEL MARTÍNEZ TRIANA
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOMECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
BUCARAMANGA 2008
“CIRCUITLAB 1.0” HERRAMIENTA SOFTWARE PARA EL CÁLCULO DE INTENSIDADES EN UN CIRCUITO DE CORRIENTE DIRECTA
GONZALO ALBERTO FRANKLIN GONZALEZ LUIS CARLOS HERRERA PIÑA
YEIMY MABEL MARTÍNEZ TRIANA
Proyecto del curso Programación en C++
Profesor ING. ELIÉCER PINEDA BALLESTEROS
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOMECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
BUCARAMANGA 2008
CONTENIDO
Pág. INTRODUCCIÓN
1. PRESENTACIÓN
1.1. TÍTULO DEL PROYECTO 1.2. AUTORES
2. RESUMEN
3. OBJETIVOS 4. DISEÑO METODOLÓGICO PRELIMINAR
5. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
INTRODUCCIÓN
A través de la historia, el hombre como ser que está en constante evolución
ha puesto a su disposición no sólo los bienes naturales sino también
intelectuales que están a su alcance para el mejoramiento de su calidad de
vida. Es por esto que es necesario crear herramientas que le faciliten el
desarrollo de sus actividades. El ingeniero del siglo XXI está condicionado
día a día a resolver los problemas de la sociedad de la manera más eficaz
posible, es allí donde radica la importancia de la informática, puesto que la
creación de programas de computadora le facilita al ingeniero las
herramientas necesarias para solucionar problemas de una manera más
rápida y de mejor calidad. Mediante este proyecto se pretende desarrollar un
programa de computadora basado en el Lenguaje C++ que le permita al
usuario saber el número de intensidades que circulan en un circuito de
corriente directa y la magnitud da cada una de ellas. Para lo cual se hace
necesario el desarrollo de procesos intelectuales lógicos que permitan crear
el programa basándonos en conocimientos adquiridos en otras asignaturas
ofrecidas por el Plan de Estudios de los programas académicos de
Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad Industrial de Santander
tales como Álgebra Lineal, Electromagnetismo, entre otras. Además será
necesario utilizar todos los conocimientos que se vayan adquiriendo a través
del semestre en la asignatura de Programación en C++, puesto que la idea
de la creación de este proyecto va encaminada hacia el desarrollo de
habilidades que nos permitan crear programas de computadora basados en
el Lenguaje C++ que además podamos aplicar en el transcurso de nuestros
estudios de pregrado, postgrado y de nuestra vida profesional, para con ello
lograr ofrecer mayores beneficios a la sociedad. Se agradece a la
Universidad Industrial de Santander por crear alternativas académicas que
permitan desarrollar la autonomía intelectual y el emprendimiento en el
estudiante de pregrado.
1. DESCRIPCIÓN
1.1. TÍTULO DEL PROYECTO
“CIRCUITLAB 1.0” Herramienta software para el cálculo de intensidades en
un circuito de corriente directa.
1.2. AUTORES
YEIMY MABEL MARTÍNEZ TRIANA.
GONZALO ALBERTO FRANKLIN GONZALEZ.
LUIS CARLOS HERRERA PIÑA.
2. RESUMEN
Uno de los retos del ingeniero de hoy es ser un profesional competitivo, esto
implica que el ingeniero de hoy tiene que ser más ágil y eficaz, además su
trabajo debe ser de buena calidad para que pueda cumplir con los
estándares exigidos y así triunfar en su vida laboral, es por esto que es
necesario que se actualicé con el mundo tecnológico e informático para que
pueda utilizar todos los medios que le faciliten cumplir con la exigencias
requeridas en el mundo industrial. Uno de los medios que le facilitan su
trabajo son sin duda alguna las calculadoras, la cuales tienden a ser muy
utilizadas en entornos técnicos y profesionales, las principales marcas
fabricantes son: Casio, Hewlett-Packard y Texas. Este tipo de tecnología
utiliza la programación y es por esto que pretendemos crear un programa
similar al que utilizan estas calculadoras pero basándonos en Lenguaje C++
y con una aplicación específica a la Ingeniería Eléctrica y Electrónica que es
el cálculo de intensidades en un circuito de corriente directa. El análisis de
los circuitos eléctricos simples que contienen diversas combinaciones de
baterías, resistores y capacitores se hace mediante una serie de leyes
basadas en Física tales como: la Ley de Ohm, que relaciona la diferencia de
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voltaje (V), intensidad (I) y la resistencia (R) así: V=I*R y las Leyes de
Kirchhoff que a su vez se descompone en dos leyes más: llamadas la Ley de
Mallas que enuncia que “la suma de las tensiones o voltajes alrededor de un
circuito cerrado o malla de una red eléctrica es cero” y la Ley de Nodos que
enuncia “la suma algebraica de las corrientes entrantes a un punto de unión
o nodo de una red eléctrica es igual a la suma algebraica de las corrientes
salientes de dicho nodo”. Usualmente al aplicar estas leyes en un circuito
cualquiera podríamos obtener tantas corrientes como nodos halla en el
circuito, es por eso que para un circuito simple se obtendrían al menos tres
corrientes y sería necesario establecer tres ecuaciones he allí donde radica
el problema porque sería muy tedioso y poco eficaz para un ingeniero
resolver este sistema de ecuaciones por métodos algebraicos como Gauss-
Jordán o la Regla de Cramer en los cuales es muy fácil equivocarse sobre
todo si son sistemas de ecuaciones muy grandes, es decir de 20 ecuaciones
con 20 corrientes (incógnitas), es por eso que nace la necesidad de crear
algoritmos y programas que permitan que el ingeniero solucione estos
problemas de manera muy fácil y que lo hagan un profesional más
competitivo. Durante el transcurso de este semestre académico en la
asignatura de Programación en C++ se han adquirido los conocimientos
necesarios para crear algoritmos modelados mediante diagramas de flujo
que nos permitirán diseñar programas que cumplan con todos los
requerimientos necesarios para darle solución a todos los problemas
planteados anteriormente y así poder crear “CIRCUITLAB 1.0 ®”.
Para crear “CIRCUITLAB 1.0 ®” es necesario tener en cuenta que debemos
utilizar algoritmos basados en los métodos algebraicos ya mencionados, es
por eso que el trabajo en clase junto con los conocimientos previos de
asignaturas como Álgebra Lineal y Electromagnetismo serán indispensables
en el transcurso de la realización de este proyecto. Sin embargo son los
conceptos vistos en clase como: lógica, algoritmo, variables, constantes,
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operadores, decisión, ciclos, arreglos, vectores y matriz junto con los
ejercicios realizados en clase y en horario extra clase los que nos darán las
herramientas necesarias para ir paso a paso solucionando las dificultades
que se nos presenten en la creación del programa. Se espera que al finalizar
el semestre académico “CIRCUITLAB 1.0 ®” sea una realidad y que la
creación del mismo nos dé los conocimientos necesarios para aprender a
programar en el Lenguaje C++. No obstante también pueda ser utilizado por
el estudiante y el profesional para que sea una ayuda en resolución de
problemas en el campo de la Ingeniería Eléctrica y Electrónica.
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3. OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO GENERAL
Interpretar todos los conocimientos adquiridos durante el semestre
académico en la asignatura de Programación en C++ mediante la creación
de un programa que calcule las corrientes que fluyen a través de un circuito
de corriente directa utilizando el Lenguaje C++ de programación y que a su
vez, permita demostrar nuestras aptitudes en el campo de la investigación y
el trabajo en equipo.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Comprender todos y cada uno de los conceptos relacionados a la
programación tales como: lógica, algoritmo, variables, constantes,
operadores, decisión, ciclos, arreglos, vectores y matriz.
Diseñar algoritmos y diagramas de flujo para facilitar la creación de
programas que se requieran para llevar a cabo la creación de
“CIRCUITLAB 1.0 ®” mediante operadores lógicos.
Analizar las características del Lenguaje C++ como lenguaje de
programación y relacionarlo con otros tipos de lenguajes de
programación.
Emplear distintos tipos de software como: DFD, DFC y Visual c++ 0.8
para ilustrar los distintos programas que se necesiten utilizar para llevar a
cabo este proyecto.
Aplicar conceptos vistos en otras asignaturas con el fin de crear un
programa relacionado con las carreras de los autores y que a su vez sirva
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como ayuda para los mismos en otras asignaturas y en su desempeño
profesional.
Proponer y discutir distintos diseños de programas y a su vez escoger el
que mejor se ajuste a las necesidades del usuario, apoyado por su
rapidez, utilidad y practicidad.
Construir los programas propuestos y seleccionados que aporten a la
creación de “CIRCUITLAB 1.0 ®”.
Evaluar el trabajo realizado con el propósito de mejorar lo que se necesite
en lo posible para que sea más rápido, útil y práctico, además de
agregarle más aplicaciones para la comodidad del usuario.
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4. DISEÑO METODOLÓGICO PRELIMINAR
Basados en los conocimientos adquiridos a lo largo de los cursos vistos del
Plan de Estudios de las ingenierías Eléctrica y Electrónica y contando con
conceptos preliminares de Álgebra Lineal, Electromagnetismo y
Programación en C++, se pretende bosquejar un diseño metodológico,
estructurado en las siguientes fases:
FASE DE PLANEACIÓN: Espacio dedicado a la selección del
problema a solucionar, en donde se planteó la creación de
“CIRCUITLAB 1.0 ®” y se realizó el esquema del presente
anteproyecto.
FASE DE CONSULTA: Consta de una serie de consultas efectuadas
por parte de los autores, en donde se pretende encontrar las
suficientes bases teóricas y conceptuales que permitan una óptima
creación de “CIRCUITLAB 1.0 ®” y aclaren las dudas encontradas a lo
largo de su ejecución, para lo cual será indispensable contar con
medios como la internet, libros, apoyo por parte del docente del curso
de Programación en C++, entre otros.
FASE DE BOSQUEJO: Basados en los conocimientos previamente
adquiridos y la temática consultada se procederá a realizar un
bosquejo preliminar de “CIRCUITLAB 1.0 ®”, en el cual se
establecerán claramente los elementos a utilizar y se asignará a los
autores un rol o papel en la creación de “CIRCUITLAB 1.0 ®”.
FASE DE DISEÑO Y EJECUCIÓN: Una vez determinado el rol que
cada autor desempeñará y los elementos a utilizar, se procederá a
diseñar el algoritmo del programa, seguido de su respectiva
implementación en el Lenguaje C++.
FASE DE PRUEBA: Luego de la implementación de “CIRCUITLAB 1.0
®” en C++, se realizará la respectiva prueba en la máquina o
computadora para evaluar de manera decisiva su funcionalidad,
practicidad, entre otros elementos; al igual que se adelantará un
análisis para encontrar las posibles mejoras que se pudiesen efectuar
para optimizar “CIRCUITLAB 1.0 ®”.
FASE DE TERMINADO: Con los resultados obtenidos en la fase de
prueba se implementaran las mejoras necesarias para perfeccionar
“CIRCUITLAB 1.0 ®”, dándole los toques finales. Logrando así hacer
que “CIRCUITLAB 1.0 ®” sea una realidad funcional y práctica de
excelente calidad.
FASE DE EVALUACIÓN Y SUSTENTACIÓN: En esta fase estará
comprendida la sustentación de “CIRCUITLAB 1.0 ®” ante el docente
del curso de Programación en C++ y la evaluación del respectivo
programa.
5. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
FECHA ACTIVIDAD
2008 Dic. 18 al 30 Fase de Planeación
2009
Ene. 2 al 14 Fase de Consulta
Ene. 15 al 20 Fase de Bosquejo
Ene. 21 a Feb. 9 Fase de Diseño y Ejecución
Feb. 9 Fase de Prueba
Feb. 10 al 13 Fase de Terminado
Feb Fase de Evaluación y Sustentación
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
OMAR IVÁN TREJOS BURITICA, 1999, La esencia de la lógica de
programación, obra editorial papiro (Pereira), documento formato PDF.
FRANCISCO JAVIER CEBALLOS, 2004, C/C++ Curso de
programación, 2ª edición, editorial Alfaomega RA-MA México DF,
CC31/E2/R1/04.
SERWAY, RAYMOND A. Física. Tomo II Editorial Mc Graw Hill.
SEARZ, ZEMANSKY. Física Universitaria. Volumen II. Pearson Mc
Graw Hill.
GROSSMAN, S. I. 1996, Algebra lineal, Quinta edición. Grupo editorial
Iberoamericana.
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