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Fundamentos Físicos de la Informática
Escuela Superior de Informática
Curso 07/08
Departamento de Física Aplicada
TEMA 11 CORRIENTE ALTERNA
11.1.- En el circuito simple de corriente alterna de la figura, R = 30. a) Si VR  025
.  max
en t = 0.002 s, ¿cual es la frecuencia angular del generador? b) ¿Cual es el próximo valor de
t para el cual VR será 0.25 max ?
SOLUCION: a)  =126.3 rad / s b) t = 0.023 s
11.2.- Calcular las reactancias, inductiva de una bobina de 1 mH y capacitativa de un
condensador de 1  F para las siguientes frecuencias: f1=103 c/s y f2=104 c/s
SOLUCION: a) XL  6.28 XC  15915
.  b) XL  62.83 XC  1592
. 
11.3.- Un generador de corriente alterna de frecuencia variable con  max  24 V , se conecta
a través de un condensador de 7.96 10-9 F. ¿ A que frecuencia deberá funcionar el generador
para proporcionar una corriente máxima de 6 A?
SOLUCION: f = 5 106 Hz
11.4.- Una bobina que tiene una inductancia de 15.3 mH y una resistencia de 5 se conecta
a un generador de corriente alterna de frecuencia variable. ¿ A que frecuencia el voltaje a
través de la bobina se adelantará a la corriente en 60º ?
SOLUCION: f = 90.1 Hz
11.5.- En un circuito RCL serie, con R = 4, L = 5  H y C = 1  F, con frecuencia angular
  10 6 rad / s , calcular cada una de las reactancias, la impedancia compleja, su módulo y
su fase.
SOLUCION: X L  5 ; XC  1 ; Z  4  j4 ; Z = 4 2 ;  = 45º
11.6.-El generador de la figura produce una señal sinusoidal tal como indica la gráfica
adjunta. a) Calcular la frecuencia de la corriente en Hz. b) Escribir la ecuación sinusoidal de
esta curva en función del tiempo. c) Dibujar la intensidad de corriente que recorre el
circuito sobre la gráfica de potencial. d) Calcular el valor eficaz de la fem del generador y
de la corriente.
SOLUCION: a) f=25Hz b) V  200 sen50 t d) Vef  141.4V ; Ief  2A
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11.7.- Un circuito serie de corriente alterna contiene los siguientes componentes:
R = 200, L = 400 mH, C = 5  F y un generador con  max  140 V trabajando a 60 Hz.
Calcular: a) La reactancia inductiva. b) La reactancia capacitativa. c) La impedancia. d) La
corriente máxima. e) El ángulo de fase.
SOLUCION: a) X L  151 b) X C  531 c) Z = 429 d) I max = 0.326A e)  = 62.2º
11.8.- En un circuito serie de corriente alterna, R = 21, L = 25 mH, C = 17  F ,
2000
rad / s . a) Calcular la corriente máxima en el circuito. b)
 max  150 V y  

Determinar el voltaje eficaz a través de cada uno de los tres elementos. c) ¿ Cual es el factor
de potencia del circuito ?.
SOLUCION:
a)I max  1.89A b)VR  28.07 V c)VL  21.28 V d)VC  123.46 V e)cos = 0.265
11.9.- En el circuito de la figura calcular: a) La impedancia Z AB
en función de  . b) La admitancia YAB en función de  .
R  j  2 L2C+R 2C  L 
SOLUCION: a) ZAB 
2
2
 CR    2 LC  1
b) YAB 
R  j  R 2C+2 LC  L 
R 2  2 L2
11.10.- Un circuito serie RCL consta de una resistencia de 30 , un condensador de 133 F
y un inductor de 159 mH, el cual tiene una resistencia de 25 . La fuente de tensión de este
circuito es de 180 V a una frecuencia angular de 120 rad / s. Calcular el voltaje eficaz a
través de: a) La resistencia. b) El condensador. c) El inductor.
SOLUCION: a) VR = 79.2 V b) VC = 52.8 V c) VL = 171.6 V
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11.11.- Dado el circuito mostrado en la figura, calcular el módulo y la fase de la corriente
que circula por la inductancia L.
Datos:   106 rad/s ; L=10-3 H ; C=10-9 F ; R=103 ; =10 0º
SOLUCION: I = 0.014 A    45º
11.12.- ¿ Cual es el factor de potencia de un circuito formado por una resistencia de 76 en
paralelo con una reactancia inductiva de 30 ?
SOLUCION: 0.367
11.13.- Un circuito serie RCL tiene L = 156 mH, C = 0.2  F y R = 88 . El circuito se
excita mediante un generador con  max  110 V y una frecuencia de 600 Hz. ¿ Que potencia
media se entrega al circuito?
SOLUCION: Pm = 0.964 w
11.14.- En el circuito de la figura se sabe que
la impedancia Z tiene una magnitud de 20  y
que absorbe una potencia media de 6400 w. Si
la potencia total generada por la fuente es de
7200 w, hallar la intensidad I, la tensión VZ y
el factor de potencia.
SOLUCION:
I  20 A ; VZ  400 V ; cos  0.8
11.15.-Las potencias, activa y reactiva, que consume la carga del circuito de la figura son,
respectivamente, 6w y 8VAr. Calcular la capacidad del
condensador que debemos colocar en paralelo para
corregir el factor de potencia. (Corregir quiere decir
hacer que el factor de potencia valga 1). Datos:
 max  100 y   100 rad/s
SOLUCION: C  16F
11.16.-¿Qué capacidad debe tener un condensador para que montado en paralelo en el
siguiente circuito corrija su factor de potencia? (Corregir quiere decir hacer que el factor de
potencia valga 1).
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Datos:  ef  220 V ; f  50 Hz ; R  10  ; L  30 mH
SOLUCION: C  159  F
11.17.- Calcular la resonancia de un circuito serie RCL para el cual C = 5  F y L = 80 mH .
SOLUCION: fo = 252 Hz
11.18.- Una bobina de resistencia 20 e inductancia 10.2 H, está en serie con un
condensador y una fuente de 100 V a 60 Hz. La corriente en el circuito es de 5A. Calcular:
a) La capacidad del circuito. b) ¿ Cuál es la tensión eficaz a través de la bobina?
. 10 4 V
SOLUCION: a) C = 0.69  F b) VR  192
11.19.- Calcular el valor de C para que I2 sea
máxima. Datos:  = 100 rad/s, L = 0.02 H .
SOLUCION: C = 5.07 10-4 F
.  F , están
11.20.- Un resistencia de 80 , un inductor de 200 mH y un condensador de 015
conectados en paralelo a través de una fuente de 120 V que opera a una frecuencia angular
de 374 rad/s. a) ¿ Cual es la frecuencia resonante del circuito ? b) Calcular la corriente
eficaz en la resistencia, el inductor y condensador. c) ¿ La corriente se adelanta o atrasa
respecto al voltaje aplicado ? ¿ Que ángulo?
SOLUCION: a) fo  918.3 Hz b) IR  1.5A ; IL  1.6A ; IC  6.73 mA c) se atrasa 46.7º
11.21.-Dado el circuito de la figura, obtener la relación entre
L, C y  para que la intensidad que circula por Z sea
independiente de Z. Calcular dicha intensidad.
1

; IZ 
SOLUCION: L 
C
ZC
11.22.- Un transformador de subida se ha diseñado para tener un voltaje de salida de 1800
V (valor eficaz) cuando el primario se conecta a través de una fuente de 120 V (valor
eficaz). a) Si el primario tiene 100 espiras, ¿ cuantas espiras se requieren en el secundario?
b) Si una resistencia de carga a través del secundario drena una corriente de 0.5 A, ¿ cual es
la corriente en el primario, suponiendo condiciones ideales?
SOLUCION: a) N2 = 1500 b) I1 = 7.5 A
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11.23.- Dado el circuito de la figura, calcular: Impedancia compleja en cada rama, corriente
instantánea en cada rama, impedancia compleja total y corriente instantánea total que
suministra la fuente  ef  10
  10 4 .
Datos: R1  10 ; R 2  100 ; L =1mH ; C =1F

1



SOLUCION: Z1  10  j10 ; Z2  100  j100 ; I1  sen 104 t   ; I 2  sen 104 t + 
4
10
4


4
Z = 10.8 + j9.03 ; I = sen10 t  39.89º 
11.24.- Una bobina formada por 100 espiras cuadradas de 18 cm de lado se encuentra en el
seno de un campo magnético uniforme de 0.5
Teslas, inicialmente paralela al plano de la
bobina. La bobina puede girar con una
frecuencia de 2 Hz. Mediante dos escobillas
sin resistencia se conecta la salida de la
bobina a un circuito RC, como muestra la
figura. Calcular:
a) Intensidad de corriente por la resistencia
en función del tiempo.
b) Diferencia de potencial entre las armaduras del condensador, obtenido mediante la
utilización de favores.
SOLUCION: a) I  0.433 10-3 Sen t  2.58 A ; b)   57.86º
11.25.-En el circuito de la figura calcular la
lectura del voltímetro VAB  VA  VB sabiendo
que la intensidad principal es I  2 0º A .
SOLUCION: 8.27 V
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11.26.-Un generador de corriente alterna de 100 V alimenta un circuito en el que hay dos
impedancias Z1 y Z2 en paralelo. La primera impedancia está constituida por una bobina de
4 ohmios de resistencia y 3 ohmios de reactancia inductiva. La segunda por una bobina de
5 ohmios de resistencia y 7 de reactancia inductiva. Hallar: a) Angulo de desfase de cada
impedancia. b) Intensidad en cada rama. c) Intensidad total. d) Desfase entre la intensidad y
la tensión aplicada.
SOLUCION: a) 1  36.87º ; 2  54.46º b) I1  20  36.87º A ; I2  11.62  54.46º A
c) I  31.25  43.3º A ; d)   -43.3º
11.27.-En el circuito de la figura, el valor eficaz de la diferencia de potencial entre los
puntos A y B es de 45V y su desfase nulo.
Calcular: a) Intensidad en cada rama, intensidad
total, diagrama de fasores de intensidades. b)
Caída de tensión en cada elemento del circuito,
diferencia de potencial entre M y N, diagrama de
fasores de tensiones. c) Impedancia equivalente
del circuito, factor de potencia. d) Potencia
aparente, activa y reactiva. Potencia consumida en
cada elemento del circuito.
SOLUCION:
a)
I  22.45  28.9º A ; I1  11.81  66.8ºA ; I2  15 0ºA
b)
VA  VC  59.05  66.8º V ; VC  VN  23.62 23.2º V ; VA  VB  45 0º V ;
VB  VN  45  90º V ; VM  VN  63.53  45º V
c) Zeq  2.83  16.1º  ; cos  0.961 d) P  1370.4w ; Q  395VA r ; S  1.43kaveas
P5  697.4w ; P3  675w
11.28.-El generador de corriente alterna representado en el circuito genera una fem
sinusoidal de la forma indicada en la figura. Calcular: a) La impedancia total. b) Los valores
de las intensidades en R, L y C. c) El ángulo de desfase entre la intensidad total y la fem
aplicada. d) Potencia suministrada por el generador al circuito.
Datos: R  10 ; C  300F ; L  0.02H
SOLUCION: a) Z eq  8.7 75.37º 
b) I  2.3 - 75.37º A ; I 1  1.08  137.37º A ; I 2  2.036  47.37º A ; c)   75.37 º ;
d) P  11.64w
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