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TEMA 13 - CIRCUITOS SERIE DE C.A.
1.-
Una bobina de autoinducción 0,14 Hr y 12 Ω de resistencia, se conecta a una línea de 110
V a 25 Hz. Hallar :
1.- La Intensidad de la corriente por la bobina
2.- El ángulo de fase entre la intensidad y la tensión en la bobina
3.- El factor de potencia
4.- La potencia absorbida por la bobina
SOL: I = 4,38 A, φ = 61,39º, cos φ = 0,479, P = 231 W
2.-
Un condensador en serie con una resistencia de 30 Ω, se conecta a una línea de 220 V de
corriente alterna. La reactancia capacitiva del condensador es de 40 Ω. Hallar:
1.- La Intensidad de la corriente
2.- El ángulo de fase entre la tensión y la Intensidad
3.- El factor de potencia
SOL: I = 4,4 A, φ= -53º, cos φ = 0,60
3.-
Un circuito serie formado por una resistencia de 100 Ω, una bobina de 0,10 Hr de
autoinducción y un condensador de 20 μF de capacidad está conectado a una línea de 110
V y 60 Hz. Hallar:
1.- La Intensidad de la corriente en el circuito
2.- El ángulo de fase entre la intensidad y la tensión
SOL: I = 0,797 A, φ = 43,5º
4.-
Un Circuito serie formado por un condensador de 30 Ω de Reactancia capacitiva, una
resistencia de 44 Ω y una bobina de 36 Ω de resistencia y 90 Ω de Reactancia Inductiva.
Hallar: Sabiendo que V = 200 V
1.- La Intensidad de corriente en el circuito
2.- La d.d.p. en bornes de cada elemento
3.- El factor de potencia
4.- La potencia total absorbida por el circuito
SOL: I = 2 A, Vc = 60 V, Vr = 88 V, Vb = 194 V, cos φ = 0,8, P = 320 W
5.-
Hallar la frecuencia de resonancia de un circuito formado por una bobina de 40 mH de
autoinducción y un condensador de C = 600 pF.
SOL: f= 32,5 kHz
6.-
Calcular la Reactancia Inductiva y la impedancia de una bobina de 0,35 Hr de
autoinducción y 20 Ω de resistencia conectada a una red de 25 Hz de frecuencia
SOL: Xl = 55 Ω, Z = 58,5 Ω
7.-
Un condensador de 4 μF de capacidad está conectado a una tensión alterna de 500 Hz.
Calcular la Reactancia capacitiva y la tensión en bornes, sabiendo que la corriente que
circula por él es 30 mA.
SOL: Xc = 79,6 Ω, Vc= 2,38 V
8.-
Una bobina de 0,10 H de autoinducción y 12 Ω de resistencia está conectada a una tensión
de 110 V a 60 Hz. Hallar :
1.- La Reactancia Inductiva de la bobina.
2.- La Impedancia.
3.- La intensidad que circula por ella.
4.- El ángulo de fase entre la intensidad y la tensión,
5.- El cos φ del circuito.
6.- La potencia activa total consumida
SOL: 1.- 37,7 Ω. 2.- 39,6 Ω. 3.- 2,78 A. 4.- 72,33º. 5.- 0,303 6.- 92,65 W.
9.-
Un condensador de 10 μF de capacidad, en serie con una resistencia de 40 Ω, se conecta a
una tensión alterna de 110 V a 60 Hz. Hallar:
1.- La Reactancia capacitiva
2.- La Impedancia del circuito
3.- La intensidad de la corriente que circula
4.- El ángulo de fase entre la tensión y la Intensidad
5.- El cos φ del circuito
SOL: 1.- 265,25 Ω. 2.- 268,24 Ω. 3.- 0,41 A. 4.- 81,42º.
5.- 0,149
10.-
Un circuito serie, formado por una resistencia, una bobina y un condensador está
conectado a una tensión alterna de 110 V. La resistencia es de 9 Ω, La reactancia
Inductiva de 28 Ω y la capacitiva de 16 Ω . Calcular :
1.- La Impedancia del circuito
2.- La Intensidad de la corriente
3.- El ángulo de fase entre V e I
4.- El cos φ del circuito
SOL: 1.- 15 Ω. 2.- 7,33 A. 3.- 53,13º. 4.- 0,6
11.-
Calcular la capacidad de un condensador, sabiendo que en serie con una bobina de 3 mH
de autoinducción, forma un circuito cuya frecuencia de resonancia es de 106 Hz.
SOL: 8,44 μF
12.-
Un circuito serie está formado por una resistencia de 11 Ω, una bobina de 120 Ω de
Reactancia Inductiva y un condensador de 120 Ω de Reactancia capacitiva. Conectado a
una red con tensión alterna de 110 V y 60 Hz. Hallar la diferencia de potencial en bornes
de cada componente.
SOL: VR = 110 V. VL = 1200 V. VC = 1200 V.
13.-
Un circuito serie se compone de una resistencia de 8 Ω y de una C = 30 μF. ¿ A qué
frecuencia la corriente adelanta un ángulo de 30º a la tensión?
SOL: f = 1150,8 Hz
14.-
En un circuito serie RL la autoinducción es de L = 21,2 mH. A la frecuencia de 60 Hz, la
corriente está retrasada 53,1º respecto a la tensión. Calcular el valor de R.
SOL: R = 6 Ω
15.-
Un circuito serie está compuesto de tres impedancias Z1 = 5/30º, Z2 = 4 / 60º y Z3 = 10 /
-20º. Sabiendo que la tensión aplicada es de 100 / 0º V. Hallar las caídas de tensión en
bornes de cada impedancia.
SOL: V1 = 31,4 / 20,83ºV. V2 = 25,12 / 50,83ºV. V3 = 62,8 / -29,17ºV
16.-
Un circuito serie está compuesto por tres impedancias Z 1 =3/ 45º. Z2 = 10+j10 y Z3 = -j5.
Sabiendo que la caída de tensión en Z 1 = 27 / -10º V. Hallar la tensión aplicada al
conjunto.
SOL: V = 126,45 / -24,57º V
17.-
Tres impedancias Z1 = 5+j5, Z2 = -j8 y Z3 = 4 Ω están en serie con una fuente de tensión
desconocida V. Hallar los valores de I y de V, sabiendo que la caída de tensión en Z 3 =
63,2 / 18,45ºV.
SOL: I = 15,8 / 18,45º A. V = 149,78 / 0º V
18.-
Un circuito serie está compuesto por tres impedancias Z 1 = 9, Z2=j2, Z3 = desconocida.
Sabiendo que la caída de tensión en j2= 13,04/15º y que la tensión aplicada al conjunto
es de 120/-120ºV Hallar el valor de la Impedancia desconocida Z3.
SOL: Z3 = 4 - j15 Ω.
19.-
Determinar el triángulo de potencias de un circuito al que se la aplica una V = 200 / 110º
V y por el que circula una Intensidad de 5 / 20º A.
SOL: P = 0 W. Q = 1000 VAR en retraso
20.-
Determinar el triángulo de potencias de un circuito al que se le aplica una V = 14,14 / 0º V
y por el que circula una Intensidad de 17,1 / -14,05º A.
SOL: P = 239,9 W. Q = 58,48 VAR en retraso cos φ= 0,97
21.-
La tensión aplicada a un circuito serie de R = 10 Ω y X C = 5 Ω es de 120 Voltios.
Determinar el triángulo de potencias.
SOL: P = 1151 W. Q = 575,6 VAR en adelanto. cos φ= 0,894
22.-
Hallar la impedancia de un circuito que consume 5040 VA con un cos φ = 0,894 en
adelanto ,si la tensión aplicada es de 150 / 45º V.
SOL: Z = 4 - j2 Ω
23.-
Una impedancia por la que circula una corriente de 18 A, consume 3500 VA, con un cos φ
= 0,76 en retraso. Calcular dicha impedancia.
SOL: Z = 8,2 + j7 Ω
24.-
La potencia reactiva consumida por dos impedancias Z 1 = 5 /45º Ω y Z 2 = 10 / 30º Ω es
de 1920 VAR en retraso. Hallar la potencia activa P y la aparente S
SOL: S = 3349 VA. P = 2744 W.
25.-
La caída de tensión en la resistencia de un circuito formado por una R = 5 Ω y una X L = 15
Ω es de 31,6 V. Determinar el triángulo de potencias.
SOL: P = 200 W. Q = 600 VAR. cos φ = 0,316 en retraso.