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UNIVERSIDAD CATOLICA DEL MAULE
ESCUELA DE INGENIERIA EN CONSTRUCCIÓN
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA
Asignatura
:
Circuitos Eléctricos
Carrera
:
Ingeniería en Construcción
Profesor
:
Francisco Valdebenito Arriagada
GUIA DE PROBLEMAS CIRCUITOA ELECTRICOS
MODULO CORRIENTE ALTERNA
1.
Un circuito serie de corriente alterna consta de una resistencia R de 200 una
autoinducción de 0,3 H y un condensador de 10 F.
Si el generador suministra una fuerza electromotriz V = √ 2 sen (1000t) (v) , calcular:
a) La impedancia del circuito
Resp.: Z = 360 (Ω)
b) La intensidad instantánea
I = 3,92 (mA) (Máxima)
Dominio tiempo: i(t) = 3,92 x 10
2.
b) Deducir si se encuentra o no en resonancia.
b) La expresión de la intensidad instantánea
No, XL
≠
Xc
Resp.: P = 22,8 W
i(t) = 0,68 sen (200 π
t - 72,12º)
En un circuito serie RLC se aplica una tensión alterna de frecuencia 50 Hz, de forma que las
tensiones entre los bornes de cada elemento son: V R = 200 V, VL= 180 V y V c = 75 V,
siendo R= 100 Calcular:
Resp.: L = 0,2 H y C = 85 μF
a) El valor de L y de C
b) La intensidad que circula por el circuito.
5.
Resp.: P = 40,7 W
Un circuito serie R-L-C está formado por una bobina de coeficiente de autoinducción L= 1 H
y resistencia óhmica interna de 10 , un condensador de capacidad C= 5 F, y una
resistencia de 90 . La frecuencia de la corriente es de 100 Hz. Si el circuito se conecta a
un generador de corriente alterna de 220 V de tensión máxima, calcular:
a) La potencia disipada por el circuito
4.
sen (1000t-39,8º) (A)
Mediante la red eléctrica ordinaria de 220 V (eficaces) a 50 Hz, se alimenta un circuito R-L-C
con una R=20 , L=0,02 H y C= 20 F Calcular:
a) La potencia disipada por el circuito
3.
3
I = 1 A máximo
Encuentre la emplitud, fase, pulsación, frecuencia, periodo del voltaje sinusoidal
v(t) = 12 Cos (50 t + 10°)
Resp.: Vm = 12 V ; Ф = 10 º;
6.
Dada la sinusoide
frecuencia
Resp.:
50 rad/seg;
f = 7,95 Herz; T = 0,1257 seg
5 sen (4π t – 60°), determine su amplitud, fase, pulsación, periodo y
Amplitud = 5; Ф = - 60º; 12,56 rad/seg; T = 0,5 seg; f = 2 Herz
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:
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:
Francisco Valdebenito Arriagada
7.
Determine el ángulo de fase entre la sinusoides señaladas y establezca cual se adelanta
V(1) = -10 COS (ωt + 50°)
y
v(2) = 12 sen (ωt - 10°)
Resp.: Diferencia de fase es de 30 º
8.
La tensión V1 = 12 cos (60t + 45°) se aplica al inductor de 0.1 H Calcule la corriente en
estado estable, a través del inductor
Resp.: i(t) = 2 cos (60t – 45º) A
I
9.
= 2
Dominio del tiempo
- 45º
Dominio de la frecuencia
Calcule v(t) e i(t) en el circuito mostrado en la figura
Resp.:
v(t) = 4.47 cos (4t – 63,45º) V
I(t) = 1,789 cos (4t – 26,57º) A
10.
Dado que i(t) = 4 cos (ωt + 30°) e i(t) = 5 sen (ωt - 20), encuentre su suma
i(t) = 3,218 cos (ωt – 56,97 º) (A)
11.
Determine la impedancia de entrada del circuito de la figura. Suponga que el circuito opera a
ω = 50 rad/seg
Resp.:
Z entrada = 3,22 – J11.07 Ω
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12.
Determine la impedancia de entrada del circuito de la figura en ω = 10 rad/seg
Resp.:
13.
Zentrada = 32,38 – J73,76 Ω
En el circuito determinar:
a) La impedancia; b) La corriente; c) VR y VL y d) Angulo de fase.
Resp.: Z = 229,7 Ω ; I = 0,087 A (87,05 mA) ; Vr = 17,4 V ; VL = 2,6 V ; Ф = 29,5 º
14.
En el circuito hallar el valor del condensador si Vc =6V
Resp.: C = 21,2 μF
15.
En el circuito determinar: a) El valor de IL b) El valor de L y c) Angulo de fase
Resp.: IL = 1,03 A
; L = 0,185 H
; Angulo de fase = 59,7º
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16.
Que capacidad se debe conectar a un circuito para tener resonancia cuando tiene conectada
una reactancia inductiva con un coeficiente L = 0,02 H y una frecuencia de 50 Hz
Resp.: C = 507 μF
17.
Sea una pequeña industria en la que hay motores monofásicos de inducción, alcanzando
una potencia de 5 kWatt, el valor del voltaje aplicado es 220 Volts y el cos φ = 0,6
Se desea mejorar el f.p. para cumplir la normativa. Cuál es la capacidad del condensador
para lograrlo
Resp.: C = 306,2 μF
18.
La frecuencia de la tensión aplicada a un circuito serie de R = 5 Ω, L = 20 mili henrios y una
capacidad variable C es de frecuencia = 1000 hertzios
Hallar el valor de C para resonancia serie
Resp.: C = 1,27 μF
19.
Trazar el triangulo de potencia del siguiente circuito.
5Ω
100
30º V
J6 Ω
P=
P= 819,2
819,2 W
W
Ф= 50,1º
Q= 983,2 VAR Atraso
S= 1277,9 VA
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20.
En el circuito se pide:
a) Impedancia; Valor de L ; valor de C ; Angulo de fase ; Representación Vectorial del
Circuito
Ic=0,6
A
I
O,8 A
0,4 A
0,6 A
26,5º
Ir = 0,4 A
100 Ω
I= Il – Ic =0,2 A
I=0,45 A
IL=0,8 A
Resp.: Z = 88,9 Ω ; L = 0,16 H
; C = 47,7 μF ; Ф = 26,5º
21.
Cuál es la forma de la f.e.m. alterna ?
22.
A que se llama frecuencia
23.
A que se llama circuitos inductivos
24.
En que se mide la reactancia inductiva
25.
Qué efecto produce un condensador en conectado a un circuito de c.a
26.
A que se llama impedancia
27.
Que es resonancia ¿Cómo se consigue?
28.
Que es el factor de potencia
29.
Como se mejora el factor de potencia
30.
Señale tres ventajas de tener un buen factor de potencia en una instalación eléctrica
32
Que métodos se usan para medir el factor de potencia
Biblioteca de apoyo:
ALEXANDER, CHARLES K. y SADIKU, MATTHEW N.O. “Fundamentos de
Circuitos Eléctricos”. McGraw-Hill/Interamericana Editores, S.A. de C.V., México.
Primera edición, 2001. XVII + 986 pp.
40 V