Download Andalucia 2003 - IES María Zambrano

UNIVERSIDADES DE ANDALUCÍA
PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
BACHILLERATO
ELECTROTECNIA
Instrucciones:
a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) EL alumno elegirá y desarrollará una de las opciones propuestas; no pudiendo en ningún caso,
combinar ambas (la otra opción está al reverso de esta página).
c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
OPCIÓN A
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
En el circuito de la figura calcular:
a) Intensidad de la corriente en cada rama.
b) La tensión en la resistencia de 2 ohmios.
c) La potencia disipada en la resistencia de 5 ohmios.
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
Un motor conectado a una línea de 380 V, 50 Hz, absorbe una potencia de 3.680 W, con cosf = 0,6
(inductivo).
Se desea elevar a 0,8 el factor de potencia. Calcular la potencia activa y capacidad que deberá tener el
condensador a colocar en paralelo con el motor.
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
En la placa de características de un cierto receptor se pueden leer los datos siguientes: 200 V, 400 W,
cosf = 1. Calcular
a) Intensidad de corriente que absorbe si se conecta a una línea de 200 V.
b) Resistencia del receptor.
c) Coste de la energía consumida durante 8 h, a 0,1 Euros/ kW-h.
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
Indíquese en cada caso la magnitud que resulta de realizar las siguientes operaciones:
a)
Weber
( metro) 2
b)
amperio • vuelta
Weber
c)
Tesla
amperio • vuelta
metro
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BACHILLERATO
ELECTROTECNIA
Instrucciones:
a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) EL alumno elegirá y desarrollará una de las opciones propuestas; no pudiendo en ningún caso,
combinar ambas (la otra opción está al reverso de esta página).
c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
OPCIÓN B
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
En el circuito de la figura, calcule el valor de R para que el amperímetro colocado en la rama de la
resistenc ia de 3 O, marque 2 A.
0,25 O
10 V
2O
A
+
R
2O
3O
6O
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
Dado el circuito de la figura se pide:
a) Indicar las lecturas de los voltímetros instalados
b) Dibujar el diagrama fasorial de tensiones e intensidad, calculando previamente los módulos de
dichas magnitudes.
c) Escribir las expresiones instantáneas (en forma de seno) de las tensiones existentes en los
distintos elementos pasivos, considerando como origen de fases la fuerza electromotriz de 100 V
eficaces.
d) ¿Qué le sugieren los resultados de las tensiones del apartado b)?
100 V; 50 Hz
C=0,5/ π mF
V1
L=0,2/ π H
V2
R=5 Ω
V3
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
En un circuito domestico de 220 V eficaces y 50 Hz se conectan los siguientes elementos: una lámpara
de 100 W con un factor de potencia unidad, un calefactor resistivo puro de 800 W, y un ventilador que
consume 500 VA con factor de potencia de 0,78 (inductivo).
a) Calcule la intensidad total suministrada por la instalación cuando todas las cargas funcionan
de forma simultanea.
b) ¿Cuál es el factor de potencia de la instalación?
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
Un anillo de Rowland con núcleo de hierro cuya permeabilidad relativa es 2500 tiene una sección
transversal de 4 cm 2 y una circunferencia media de 60 cm de longitud; el anillo está devanado con 300
espiras de hilo por las que circula una corriente de 0,25 amperios. Calcular:
a) Fuerza magnetomotriz sobre el anillo.
b) Reluctancia del circuito magnético.
c) Flujo total en el anillo.
(µ0 = 4π • 10-7 Tesla • metro/Amperio)
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ELECTROTECNIA
Instrucciones:
a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) EL alumno elegirá y desarrollará una de las opciones propuestas; no pudiendo en ningún caso,
combinar ambas (la otra opción está al reverso de esta página).
c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
OPCIÓN A
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
Un sistema formado por dos resistencias en paralelo de 100 ? y 25 ? se conecta en serie a otro sistema
formado por dos resistencias en paralelo de 50 ? y 150 ? . El conjunto se conecta a una batería de 220
V. Calcular:
a) Valor de la resistencia equivalente.
b) Caída de tensión en cada una de las resistencias.
c) Intensidad de corriente que circula por cada resistencia.
d) Potencia disipada en cada resistencia.
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
En un circuito RL serie se tienen conectados una resistencia de 400 Ω con una bobina de 0,2 H a un
generador de corriente alterna cuya onda se caracteriza por alcanzar 297 V de valor máximo y un
periodo en 0,02 s. Calcular:
a) Valor eficaz de la tensión.
b) Los valores de la reactancia e impedancia del circuito.
c) Representación del triángulo de impedancias del circuito.
d) Factor de potencia.
e) Valor de la capacidad del condensador que hay que añadir en paralelo en el circuito para que
éste entre en resonancia.
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
Según las lecturas que se aprecian en los aparatos del esquema de la figura, calcular:
a) Potencia activa.
b) Potencia reactiva.
c) Potencia aparente.
d) Coseno de ϕ.
A
1130 W
W
6A
222 V V
Z
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
Indique a qué magnitudes corresponden cada una de las siguientes unidades:
a) Amperio⋅vuelta (Av).
b) Weber (Wb).
c) Amperio⋅vuelta/metro (Av/m).
d) Tesla (T).
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Instrucciones:
a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) EL alumno elegirá y desarrollará una de las opciones propuestas; no pudiendo en ningún caso,
combinar ambas (la otra opción está al reverso de esta página).
c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
OPCIÓN B
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
¿Cuántas baterías de 24 V de f.e.m. y 0,2 Ω de resistencia interna , hay que conectar en serie para
conseguir en funcionamiento una tensión de 220 V en los terminales de la asociación de baterías, cuando
alimenta una carga de 22 Ω de resistencia? Calcúlese también la potencia que consume la carga y la
cedida por cada una de las baterías.
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
Para el circuito de la figura se pide:
a) Potencia activa total.
b) Potencia reactiva total.
c) Potencia aparente y factor de potencia del conjunto de cargas.
j6Ω
100∠0 V
2Ω
-j 4 Ω
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
Un motor eléctrico de corriente continua con una resistencia interna de 3 ? , se conecta a una batería de
9 V y resistencia interna 1 ? . Si por el motor circula una intensidad de corriente de 0,25 A, calcular la
fuerza contraelectromotriz del motor.
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
Dos lámparas de incandescencia de 110 V y 60 W cada una, se conectan en paralelo y ambas, en serie
con una resistencia R, para que el conjunto se pueda conectar a la red de 220 V . Hallar el valor de la
resistencia R.
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Instrucciones:
a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) EL alumno elegirá y desarrollará una de las opciones propuestas; no pudiendo en ningún caso,
combinar ambas (la otra opción está al reverso de esta página).
c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
OPCIÓN A
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
Por una batería de 12 V circula una intensidad de 240 A cuando se cortocircuitan sus terminales. Si se
conecta a dicha batería una lámpara de incandescencia de valores nominales 12 V y 100 W, ¿Cuál será
la intensidad de corriente que circula por la misma? (Nota: Considérense las lámparas de incandescencia
como resistencias puras).
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
Los valores instantáneos de un motor eléctrico son los siguientes:
v(t) = 220 2 cos (100πt + 30º) V
i(t) = 1,8 2 cos (100πt - 20º) A
Representar el triángulo de potencias del motor indicando los valores numéricos y unidades
correspondientes.
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
Se sabe que un generador químico (pila eléctrica) en vacío da 4,9 V y 4,5 V cuando se le conecta una
carga máxima de 1,8 W.
a) Si se montan 4 de estos generadores en serie, ¿qué resistencia de carga habría que conectar
para que la tensión de cada pila se mantenga en 4,5 V?. Dibujar esquema eléctrico.
b) Repetir el apartado anterior para un montaje en paralelo.
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
Calcular la f.m.m. que es necesario aplicar por cada mm de longitud de entrehierro (aire) para crear en el
mismo una inducción (B) de 1 Tesla. (µ0 = 4π • 10-7 Teslas ⋅ metro/Am perio).
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a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) EL alumno elegirá y desarrollará una de las opciones propuestas; no pudiendo en ningún caso,
combinar ambas (la otra opción está al reverso de esta página).
c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
OPCIÓN B
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
Dado el circuito de la figura, calcular:
a) Intensidad a través de la resistencia R 2=22 Ω cuando el interruptor K está abierto.
b) Intensidad a través de la resistencia R 3=10 Ω cuando el interruptor K está cerrado.
c) Potencia disipada en la resistencia R 3=10 Ω cuando K está cerrado.
K
E=20V
r=2 Ω
+
R2 =22 Ω
E=4V
r=0 Ω
R1 =40 Ω
+
+ E=10 V
r=2Ω
R3 =10 Ω
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
Se conectan en serie una resistencia de 150 ? , una autoinducción de 0,20 H y un condensador de 50 µF.
El circuito se conecta a una tensión de 110 V y 200 Hz. Calcular:
a) Impedancia total.
b) Intensidad de corriente.
c) Ángulo de desfase entre la tensión y la intensidad.
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
En la instalación eléctrica de la habitación de una vivienda hay conectados 2 tubos fluorescentes, cada
uno de 40 W y 0,96 de factor de potencia; además hay un frigorífico que consume 2500 W y tiene un
factor de potencia de 0,85. Si la instalación es de corriente alterna monofásica a 230 V, 50 Hz, calcular:
a) Triángulo de potencias de la instalación.
b) Factor de potencia de la instalación.
c) El valor de la capacidad del condensador a colocar en dicha instalación para corregir su factor de
potencia hasta la unidad.
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
Explique brevemente qué es el ciclo de histéresis de un material ferromagnético. Desc riba los puntos
fundamentales del mismo, comentando su significado.
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a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) EL alumno elegirá y desarrollará una de las opciones propuestas; no pudiendo en ningún caso,
combinar ambas (la otra opción está al reverso de esta página).
c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
OPCIÓN A
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
Para el circuito de la figura:
a) Determinar el valor de la resistencia R para que la lectura del voltímetro sea de 5 V.
b) Indicar la lectura del amperímetro cuando R= 100 Ω.
c) Calcular la potencia suministrada por la fuente de alimentación para los valores de R de los dos
apartados anteriores.
100 Ω
R
100 Ω
V
15 V
A
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
Dado el circuito de la figura de corriente alterna con frecuencia f=60 Hz, determinar las lecturas del
voltímetro V y amperímetro A.
A
220 2 sen(ωt + 90 )
R1 =10Ω
+
R2 =5Ω
L=0,05H
R3 =5Ω V
R4 =10Ω
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
Para el circuito de la figura se pide:
a) Calcular las potencias activa y reactiva del conjunto formado por el motor y el condensador.
b) Calcular la corriente que circula por el interruptor K.
K
Motor
230 V
M 1472 W
cosϕ=0,8
Condensador
1104 VAr
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
En los libros de texto que tratan del estudio de los circuitos magnéticos se encuentra frecuentemente la
expresión B = f(H).
a) Indique el nombre de las magnitudes que se simbolizan con las letras B y H, y las unidades del
Sistema Internacional en que se mide cada una de ellas.
b) Haga un dibujo de al función B = f(H) para un material ferromagnético, utilizando solo el
intervalo creciente de H (desde cero hasta un valor muy alto)
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a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) EL alumno elegirá y desarrollará una de las opciones propuestas; no pudiendo en ningún caso,
combinar ambas (la otra opción está al reverso de esta página).
c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
.OPCIÓN B
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
En el circuito de la figura hallar el valor de R 1, R2 y R3, sabiendo que:
a) Al establecer sólo entre A y B una diferencia de potencial de 100 voltios, por dicha rama circula
una intensidad de corriente de 2 amperios.
b) Al circular una corriente de 3 amperios sólo entre B y C, la potencia total disipada es de 630 vatios.
c) Al aplicar una diferencia de potencial de 150 voltios sólo entre A y C, se disipa una potencia de 375 vatios.
R1
A
R2
B
R3
C
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
Una reactancia de 1,9 Henrios de coeficiente de autoinducción se conecta en serie con una resistencia
con 400 Ω. Si el conjunto se conecta a una red de 220 V, 50 Hz. Calcular:
a) Tensión en los terminales de la resistencia.
b) Potencia activa del conjunto.
c) Factor de potencia de la instalación .
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
Se dispone de tres voltímetros A, B y C. Las resistencias internas de A y de B son de 12 kΩ y de 10 kΩ,
respectivamente. Se conectan a una fuente de tensión continua, de valor constante, según indica la
figura, con lo cual la lectura de A es de 4,8 V y la de B es de 10 V. Se desea saber:
a) Resistencia interna del voltímetro C.
b) Lectura de cada uno de los tres voltímetros, si se conectan en serie a la misma fuente de
tensión continua del apartado anterior, considerada sin resistencia interna.
VA
VB
VC
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
Considere un anillo toroidal con una sección de 30 cm 2 y un entrehierro de 5 mm. El resto del circuito
tiene una longitud media de 1 m y una permeabilidad magnética relativa de 500. Calcular la fuerza
magnetomotriz necesaria para producir un flujo magnético de 5 ⋅ 10-4 Wb en el entrehierro. Si la
intensidad de la corriente que alimenta la bobina es de I = 0,1 A, ¿cuántas vueltas debe tener dicha
bobina?
(Dato: µ o = 4p ⋅ 10-7 Tesla ⋅ metro/Amperio).
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b) EL alumno elegirá y desarrollará una de las opciones propuestas; no pudiendo en ningún caso,
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c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
OPCIÓN A
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
En el circuito de corriente continua de la figura, calcular:
a) Las intensidades de las corrientes I1 e I2, sabiendo que I3 = 2 A.
b) El valor de la f.e.m. E y la potencia cedida por la fuente en el apartado anterior.
c) Los valores I1, I2, e I3 en el caso de que la f.e.m. E adquiera un valor de 18 V.
NOTA: Se considera que la fuente del circuito no tiene resistencia interna.
R1 = 2 Ω
I1
I2
I3
+
E
R2 = 3 Ω
R3 = 6 Ω
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
Cuando al elemento pasivo de la figura se le aplica una tensión de valor v (t ) = 50 2 sen 100 t V la
corriente que circula toma el valor i (t ) = 10 2 sen(100 t − 45 ) A. Se pide:
a) Cálculo y representación gráfica del triángulo de potencias.
b) Cálculo y representación gráfica del triángulo de impedancias.
i(t)
+
v(t)
Z
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
Calcular la intensidad de la corriente absorbida por una bobina de 10 ohmios de resistencia y 0,01
henrios de coeficiente de autoinducción en cada uno de los siguientes casos:
a) Conectándola a una fuente de corriente continua de 120 voltios.
b) Conectándola a una fuente de corriente alterna senoidal de 120 voltios de valor eficaz y 50 Hz.
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
Una magnitud muy conocida en el estudio de los circuitos magnéticos, tiene por expresión
B • S • cos α.
a) ¿De qué magnitud se trata?
b) ¿En qué unidades (Sistema Internacional) se mide?
c) Indique qué magnitudes se representan con las letras B, S y α, utiliza un dibujo.
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c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
OPCIÓN B
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
Se dispone de 4 condensadores iguales cuya capacidad es 2 microfaradios cada uno; indique cómo los
asociaría para conseguir que la capacidad resultante de la asociación sea de 2 microfaradios.
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
Se dispone de dos bobinas conectadas en serie, con valores de 5 ohmios de resistencia y 10,7 milihenrios de
coeficiente de autoinducción la primera, y 20 ohmios y 0,5 Henrios la segunda, por las que circula una
intensidad de corriente de 100 A eficaces cuando el conjunto se conecta a una fuente de corriente alterna
senoidal de f = 50 Hz. Calcular:
a) Impedancia, factor de potencia y tensión de cada bobina.
b) Impedancia, factor de potencia y tensión del conjunto.
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
Para la medida de tensiones en el circuito de la figura se dispone de un voltímetro cuya resistencia
interna es de 400 kO. Cuando se aplica entre los terminales A y C, la lectura es de 12 V.
¿Qué lectura se tendrá cuando se conecta el voltímetro entre los terminales B y C?
Nota: La fuente de 12 V se considera sin resistencia interna.
A
100 kO
B
100 kO
C
+
12 V
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
Un núcleo toroidal de hierro tiene una sección transversal de 6 cm 2 y una longitud media de 60 cm. El
núcleo, de µr = 2300, está devanado con 600 espiras de hilo que tienen una resistencia de 6 O,
alimentadas por una diferencia de potencial de 12 V. Calcular:
a) La reluctancia del circuito magnético.
b) La fuerza magnetomotriz.
c) La intensidad magnética H en el circuito magnético.
d) El flujo magnético total del circuito.
(Dato: µ o = 4p ⋅ 10-7 Teslas ⋅ metro/Amperio).
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c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
OPCIÓN A
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
Un circuito serie de c.c. está constituido por una pila de 10 V de f.e.m. (sin resistencia interna), una
resistencia de 10 Ω, y dos resistencias R 1 y R2. En este circuito, cuando la tensión entre los terminales de
la resistencia R 1 es de 5 V, la resistencia de 10 Ω consume 0,4 W. En estas condiciones, se pide:
a) Determinar el valor de R 1.
b) Valor de R 2.
c) Potencia consumida por R 1 y R2.
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
La tensión aplicada al receptor de la figura, es e(t) = 220√2 sen314t voltios y la intensidad
i(t) = 10 sen(314t-45º) amperios. Hallar:
a) La capacidad C que habría que poner en paralelo con el receptor, para que el factor de potencia
sea 0´866 inductivo.
b) La Potencia Reactiva total después de conectar el condensador
+
RECEPTOR
e(t)
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
A una línea de 220 voltios c.a. se conecta una lámpara de valores nominales 100 W y 100 voltios en
serie con una resistencia hecha de constantán. Calcular:
a) El valor de dicha resistencia.
b) La longitud del hilo de constantán a emplear si tiene un diámetro de 0,5 mm y su resistencia
especifica es de 0,5 ohmios⋅ mm 2 / m.
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
Los productos N • I (N = Número de espiras; I = Corriente) y Φ • ℜ (Φ = Flujo; ℜ = Reluctancia) son
las expresiones de una magnitud muy conocida en el estudio de los circuitos magnéticos.
a) ¿De qué magnitud se trata?
b) ¿En qué unidades (Sistema Internacional) se mide?
c) Escriba otra expresión, distinta de las anteriores, para esta magnitud.
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c) No se permitirá el uso de calculadoras programables ni gráficas.
d) La puntuación de cada pregunta está indicada en las mismas.
.
OPCIÓN B
EJERCICIO 1. (2,5 puntos)
Un generador de c.c. tiene una tensión de 8,7 voltios a circuito abierto, y de 8 voltios a circuito cerrado si
circula una corriente de 12 amperios. Calcular:
a) Resistencia interior del generador
b) Fuerza electromotriz del generador
c) Potencia perdida.
d) Potencia generada.
e) Rendimiento.
EJERCICIO 2. (2,5 puntos)
Por un circuito compuesto por una fuente de 220 V, 50 Hz y una impedancia, circula una intensidad de
5,48 A, atrasada 51,49 ° respecto de la tensión.
a) Dibujar el diagrama fasorial tensión-intensidad.
b) Expresar el valor de la impedancia en forma compleja.
EJERCICIO 3. (2,5 puntos)
Con un Galvanómetro de 1 kΩ - 100µA se desea medir corrientes de 100 mA a fondo de escala. Calcular
el valor de la resistencia adicional (shunt) necesaria.
EJERCICIO 4. (2,5 puntos)
En base a las indicaciones del amperímetro y del voltímetro del circuito de la figura, determinar la
potencia real absorbida por la resistencia R.
-
+
0,15 S A 2 A
23 V, 20kS
V
R