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FACULTAD DE INGENIERÍA - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
FÍSICA II-2016
ESPECIALIDADES: AGRIMENSURA-CIVIL-QUÍMICA-ALIMENTOSBIOINGENIERÍA
GUÍA DE PROBLEMAS PROPUESTOS Y RESUELTOS – CORRIENTE ALTERNA
Problema Nº1
Una inductancia de 0,10 H y una resistencia de 12 se conectan en serie a una línea de 110V
y 60Hz. Calcular: a) La reactancia inductiva. b) La impedancia. c) La corriente en el circuito. d)
El factor de potencia.
Rta: a) XL = 37,7; b) Z = 39,6; c) I = 2,78A; d) factor de potencia = 0,303
Problema Nº 2
El sistema eléctrico de un aparato de refrigeración contiene un capacitor de arranque. Cuando
se conecta a una línea de 220 V y 60 Hz los bornes del capacitor, debe producir una corriente
eficaz de 0,85 A a través del mismo. Calcular la capacitancia C que se requiere.
Rta: C=10,2μF
Problema Nº 3
Un circuito serie está constituido por una autoinducción de 250mH, un capacitor de 2 F y una
resistencia de 150. El circuito está conectado a un generador de 210 V de tensión eficaz y
f =50 Hz. Calcular: a) La reactancia inductiva. b) La reactancia capacitiva. c) La impedancia.
d) La corriente que circula. e) El ángulo de desfasaje entre tensión y corriente.
Rta: a) XL = 78,5 . b ) XC = 1,6x103 . c) Z = 1,52k. d) I = 138mA. e)  = 84,3 .
Problema Nº 4
Un circuito consta de una resistencia de 40 en serie con un capacitor de 10μF. Se aplica en
los bornes de este circuito una diferencia de potencial alterna de 110V con una frecuencia de
60Hz. Calcular: a) La reactancia capacitiva. b)La impedancia c) La corriente. d) La diferencia
de fase entre la corriente y la tensión.
Rta: a) Xc = 265,6; b) Z = 268,7; c) I = 0,41A; φ= 81,5º
Problema Nº 5
Una resistencia de 10  se conecta en serie con una inductancia desconocida, y al conjunto
se le aplica una tensión senoidal de 120 V de valor eficaz y f = 60 Hz. Un amperímetro
colocado en el circuito marca 1,5 A. Calcular la inductancia y el desfasaje entre tensión y
corriente.
(La solución de este problema se encuentra al final de la guía).
Problema Nº 6
Una fuente de alimentación de 220V y 60Hz se conecta a los terminales de un circuito serie
que consta de una resistencia de 800 y un capacitor de valor desconocido. La caída de
potencial en la resistencia es de 102V. Calcular: a) La caída de potencial a través del
capacitor. b) La corriente en el circuito. c) La impedancia del circuito. d) La reactancia
capacitiva.
Rta: a) Vc = 194,92V; b) I = 0,127 A; c) Z = 1732,3 ; Xc = 1535 
Problema Nº 7
Seis voltímetros de impedancia infinitas están conectados al circuito de la figura. Si los
voltímetros V1, V2, y V3 indican respectivamente 30 V, 40 V y 50 V, determinar:a) La
indicación de los voltímetros V4, V5, y V6. b)La impedancia, la reactancia inductiva y la
reactancia capacitiva si el amperímetro marca 0,1 A. c)La inductancia y la capacitancia si w =
1000 1/s. d)El factor de potencia. e) El valor de la capacitancia, en el caso de que pudiera
variarse, que hace resonante al circuito. f) Las indicaciones de todos los instrumentos
cuando el circuito está en resonancia. (Considerar constante la tensión de la fuente).
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Físíca II-2016
Agrimensura- Alimentos -Bioingeniería - Civil-Química
corriente alterna
Rta: a) V4 = 50 V, V5 =10 V, V6 = 31,6 V. b) Z = 316 , XL = 400 , Xc = 500 . c) L = 0,4
H, C = 2 F. d) cos = 0,95. e)C Resonancia = 2,5 F. f) V1 = 31,6 V, V2 = 42 V, V3 = 42 V, V4 =
52,56 V, V5 = 0 V, V6 = 31,6V I=0,105A
Problema Nº 8
Se aplica una tensión alterna de 100 V de valor eficaz a un circuito formado por una
resistencia de 2000 , un capacitor de 0,2 F y una inductancia de 0,5 H, conectados en
serie. a) ¿Cuál es la frecuencia de resonancia? b) ¿Qué intensidad de corriente circula en
estas condiciones?
(La solución de este problema se encuentra al final de la guía).
Problema Nº 9
En un circuito R-L-C en serie, L= 0,28H y C=4F, se aplica una tensión alterna de 120V.
a)¿cuál es la frecuencia de resonancia? b) Cuando la fuente opera a la frecuencia de
resonancia la corriente es de 1,70A ¿Cuál es la resistencia colocada en el circuito?
Rta: a) fr= 150,47s-1 b)R=70,6
Problema Nº 10
En un circuito de corriente alterna, la corriente y la tensión eficaces vienen dadas por las
expresiones: I = 0,9 A + j 1,2 A y V = 75 V + j 206 V. a) Representar corriente y tensión en un
diagrama fasorial. Usar las siguientes escalas: 1 cm = 0,2 A, para I, y 1 cm = 10 V, para V. b)
Expresar I y V en forma exponencial. c) Calcular la impedancia del circuito. d) Calcular las
indicaciones de un amperímetro y un voltímetro que miden la corriente y el voltaje total del
circuito. e) Calcular el desfasaje entre tensión y corriente, y el factor de potencia del circuito. f)
Calcular la potencia aparente y la potencia activa.
Rta: b ) I = 1,5 A. ej 53,13; V = 219,2 V. ej 70. c) Z = 146,13 . d) I = 1,5 A; V = 219,2 V.
e)  = 16,87 ; cos = 0,96. f) Pap = 328,8 V.A ; P =315,65 w.
Problema Nº 11
En el circuito de la figura V = 100 V, XL = 100 , X c = 200  y R = 200 . Calcular: IR, I L, I c,
IT, y la impedancia del circuito. Resolverlo: a) Empleando diagramas fasoriales. b) Usando
números complejos.
Rta: IR= 5A; I L= 1A; I c= 0,5A; IT= 0,7A; Z=141,4
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corriente alterna
Problemas Resueltos
Problema Nº 5
Una resistencia de 10  se conecta en serie con una inductancia desconocida, y al
conjunto se le aplica una tensión senoidal de 120 V de valor eficaz y f = 60 Hz. Un
amperímetro colocado en el circuito marca 1,5 A. Calcular la inductancia y el desfasaje entre
tensión y corriente.
VR
R
~
VL
L
A
Solución:
El diagrama fasorial de corrientes y tensiones se dibuja tomando como fasor de
referencia aquél que represente una magnitud común a todos los elementos del circuito, en
este caso, la corriente. Por razones de simplicidad, este fasor se representa en posición
horizontal. Después, teniendo en cuenta las relaciones de fase entre tensiones y corrientes,
se dibujan los fasores que representan las diferencias de potencial entre los extremos de la
resistencia (VR) y de la inductancia (VL). La suma vectorial de estos últimos es el fasor
representativo de la diferencia de potencial total (V).
Si todos los fasores del diagrama obtenido se dividen por el módulo del fasor
representativo de la corriente, se obtiene un diagrama de impedancias.
VL
V
XL

VR
a) Z 
Z

I
V 120V

 80
I
1,5 A
R
Z  80
b) Del segundo diagrama se tiene:
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Z 2  R2  ( X L )2 ;
X L  (Z 2  R 2
X L  2 . f .L
Además:
corriente alterna
(1)
(2)
De (1) y (2):
(80) 2  (10) 2
Z 2  R2

2f
6,28 x60s 1
L  0,21H
L
(Z 2  R 2
(80) 2  (10) 2
XL
tg 


 7,94
R
R
10
  82,8
Problema Nº 8
Se aplica una tensión alterna de 100 V de valor eficaz a un circuito formado por una
resistencia de 2000 , un capacitor de 0,2 F y una inductancia de 0,5 H, conectados en
serie.
a) ¿Cuál es la frecuencia de resonancia? b)¿Qué intensidad de corriente circula en
estas condiciones?
Solución:
a) Un circuito serie está en resonancia cuando se cumple que XL = XC
A la frecuencia para la cual se cumple la condición anterior se le llama frecuencia de
resonancia serie (fr).
De la ecuación anterior, se tiene:  r .L 
r 
fr 
fr 
1
2 L.C


1
;
 rC
1
 r2 
;
L.C
2 . f r 
1
6,28 (0,5Hx0,2F )
1
6,28 0,5(.s) x0,2 x10 6 (C / V )

503,5

 V  A.s 
 s 

 A  V 
f r  503,5s 1
b) Si
I
X L  XC
Z  R 2  X L  X C   R
V V 100V
 
 0,05 A
Z R 200
I  0,05 A
* * * * * * * * * * *
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1
;
L.C
1
( L.C )
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corriente alterna
Problemas optativos
Problema Nº 1
Un capacitor C = 0,002 F se conecta en paralelo con una inductancia L = 0,003 H y ambos en
serie con una resistencia R = 10 Ω. Si todo el conjunto anterior se conecta con una fem
alterna de tensión eficaz de 100 y ω= 120 s-1 : a) Dibujar el diagrama fasorial del circuito (se
sugiere comenzar por el paralelo de L y C ). b) Calcular todas las corriente del circuito. c)
Calcular las diferencias de potencial para R, L y C y la tensión total. d) El desfasaje entre
tensión total y corriente total y factor de potencia.
Problema Nº 2
En el circuito de la figura, R1 = 5 Ω; R2 = 2 Ω y los voltímetros indican, V1 = 30 V; V2 = 40 V.
Calcular: a) La diferencia de potencial entre A y B. b) La reactancia inductiva. c) Las
corrientes en el circuito.
V1
V2
R2
L
R1
~
A
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