Download 2003

7 de agosto de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 1
1] En el circuito (I) a) indicar cuántos nodos existen y cuántos son esenciales; b) averiguar el valor de todas
las corrientes de rama desconocidas empleando el “Método de las Corrientes de Rama” (indicar claramente la
secuencia de pasos realizada y señalar en el circuito las direcciones supuestas).
2] En el circuito (II) calcular la potencia total consumida. (19.84V ; 9.84V ; 8.943V ;0V)
circuito (I)
circuito (II)
3] Contestar brevemente:
a) En el ej 11 del TP N°1, el valor de la corriente incógnita varía según la forma en que se analiza el circuito
¿cuál es el origen de dicha discrepancia?
b) En cierto circuito, se calcula que un resistor debe disipar 460mW ¿de qué potencia recomienda Ud. que se
compre el resistor comercial que se utilizará en la implementación de dicho circuito? Justificar.
c) Un Ingeniero nos dice que los resistores de alambre arrollado tienen una vida útil de 100 ciclos de rotación
¿cómo podemos confirmar dicho dato?
4] Presentación análisis del tema “Seguridad”.
19 de agosto de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Recuperatorio Evaluación Unidad 1
1] En el circuito (I) a) indicar cuántas ramas existen y cuántas son esenciales; b) plantear las ecuaciones
correspondientes que surgen al aplicar el “Método de las Corrientes de Rama” (indicar claramente la
secuencia de pasos realizada y señalar en el circuito las direcciones supuestas).
2] En el circuito (II) calcular la potencia total consumida.
circuito (I)
circuito (II)
3] Dibujar un circuito no planar.
4] Tachar lo que no corresponda:
Existen resistores de película de carbono que pueden disipar hasta 2 kW.
El resitor que tiene las siguientes bandas: amarillo violeta marrón dorado , equivale a 4R7J
Los fotorresistores varían su valor óhmico en función de la cantidad de luz que incide sobre ellos.
La resistencia interna del multímetro en modo amperímetro es muy baja.
5] Resolución Laboratorio 1-4
V
V
V
V
F
F
F
F
12 de agosto de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 2
1] Plantear las ecuaciones que surgen de aplicar:
a) el MVN
b) el MCM
c) en cada caso (a y b) plantear las ecuaciones necesarias para obtener la potencia total disipada.
(Nota: observar que el nodo de referencia ya está definido)
2] ¿Cuál es la diferencia que existe entre una fuente ideal y una real?
3] Laboratorio.
21 de agosto de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Recuperatorio Evaluación Unidad 2
(Nota: observar que el nodo de referencia ya está definido)
1] Plantear las ecuaciones que surgen de aplicar:
a) el MVN
b) el MCM
2] En cada caso (a y b) plantear las ecuaciones necesarias para obtener la potencia disipada por R1 y R5.
3] ¿Los resistores R6 y R7 disipan la misma cantidad de potencia?
4] Oral.
19 de agosto de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 3
1] Cuando se emplean distintos voltímetros para medir el voltaje vO en el siguiente circuito, se obtienen
diferentes lecturas. Se desea encontrar la resistencia interna de dichos voltímetros y para ello primero se cree
convienente encontrar el equivalente Thévenin del circuito (carga = resistencia interna del voltímetro).
Calcular VTH y RTH. [5 créditos]
2] Se desea obtener el circuito equivalente Thévenin entre los terminales a y b de un circuito que contiene
solamente fuentes dependientes. ¿Se puede determinar la R TH calculando la corriente de cortocircuito, de
manera tal que RTH = VTH / ISC ? Justificar. [1 crédito]
3] En un circuito de carga variable y dado que PDIS=I2 R, dicha carga disipará mayor potencia mientras
mayor sea su valor óhmico. ¿Está Ud. de acuerdo con la afirmación anterior? Justificar. [1 crédito]
4] Laboratorio. [3 créditos]
26 de agosto de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Recuperatorio Evaluación Unidad 3
1] Con propósitos de diseño, se desea encontrar el circuito equivalente Thévenin de la siguiente red (carga =
R2). (Nota: la ganancia de corriente de la fuente dependiente es -2)
a) Plantear las ecuaciones para determinar VTH y RTH. [2 créditos]
b) Dibujar el circuito equivalente indicando los valores de sus componentes. [2 créditos]
c) ¿Para qué rango de valores de la resistencia de carga, la tensión vo será positiva? [1 crédito]
2] Se desea obtener el circuito equivalente Thévenin entre los terminales a y b de un circuito que contiene
solamente fuentes independientes. ¿Se puede determinar la RTH simplemente colocando una fuente auxiliar
de corriente de 10 A entre dichos terminales y midiendo la tensión (=VAUX) sobre la fuente, de manera tal
que RTH = VAUX / 10 A ? Justificar. [1 crédito]
3] Se conecta una carga RL a un par de terminales (a y b) de cierta red resistiva que contiene fuentes
dependientes e independientes. Partiendo del “Teorema de Máxima Transferencia de Potencia”, demostrar
que la máxima potencia que se suministra a RL es: Pmáx 
4] Laboratorio. [3 créditos]
2
VTh
4RL
[1 crédito]
21 de agosto de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 4
1] Dado el siguiente circuito:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Indicar cuál es el terminal de entrada negativo del AO. Justificar.
Un CI 741 típico posee 8 terminales. En el esquema solamente se observan 7 ¿cuál falta?
Considerando el modelo equivalente del AO (Ri=2M ; Ro=75R ; A=200000). Calcular vo.
Simplificando el modelo equivalente (AO ideal), recalcular vo.
Considerando el AO ideal, graficar vo = f (V1). Indicar el punto de trabajo del circuito.
Si entre el terminal de salida y tierra se conecta una carga R=10k ¿cuál es la magnitud y dirección de
la corriente que circula por el terminal de salida del AO ideal?
2] Respuestas a las preguntas al final del capítulo I del libro “Fundamentals of O.A. and linear integrated
circuits” de Howard Berlin y Frank Getz (1 crédito)
3] Laboratorio (3 créditos)
2 de setiembre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Recuperatorio Evaluación Unidad 4
1] Se desea implementar el siguiente circuito y obtener la función vo=10 (v2-v1). Para ello, se dispone de un
resitor de cada uno de los siguientes valores: 1R5, 4k7, 10k, 15k, 47k, 100k, 470k
a) Indicar de qué configuración se trata. [1 crédito]
b) Considerando el AO ideal, completar según la nomenclatura del circuito y los valores disponibles de R:
R1= ............... ; R2= ............... ; R3= ............... ; R4= ...............
Justificar [4 créditos]
2] Si el AO del circuito anterior se alimenta con +10V y –15V y V1=1V (fijo):
a) Indicar el rango de valores que puede tomar la fuente V2 sin que el AO sature. [1 crédito]
b) Graficar vo = f(v2) indicando todos los valores característicos de la curva. [1 crédito]
3] Laboratorio [3 créditos]
28 de agosto de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 5
1] Selección, resolución y exposición individual de un ejercicio práctico. [5 créditos]
NOMBRE
SELECCIÓN
RESOLUCIÓN
MATHEMATICA
PSPICE
EXPRESIÓN
TOTAL
COMENTARIOS
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
(19)
(20)
2] Laboratorio [5 créditos]
9 de setiembre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Recuperatorio Evaluación Unidad 5
1] Dado el siguiente circuito:
donde:
Iexp(t) = -2 +2 e - 0.1 t para 0<t<60s
Iexp(t) = -2 e - 0.2( t –60) para 60s<t<120s
a) Obtener las expresiones de v(t), p(t) y w(t) para 0<t<60s. Graficar y analizar.
b) Obtener las expresiones de v(t), p(t) y w(t) para 60s<t<120s. Graficar y analizar.
2] Calcular en Mathematica, simular en PSpice y exponer su resolución [5 créditos]
4 de setiembre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 6
1] Dado el siguiente circuito:
a) Plantear la/s ecuaciones diferenciales que modelan el circuito para t<tClose y para t>tClose [1 crédito]
b) Graficar vab(t) para 0 < t < 100 ms [2 créditos]
c) ¿Cuál es el valor de la corriente en el capacitor en t=50 mseg? Indicar el sentido supuesto. [1 crédito]
d) Indicar el valor de la energía almacenada en ese instante. [1 crédito]
2] Laboratorio [5 créditos]
23 de setiembre de 2002
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Recuperatorio Evaluación Unidad 6
1] Dado el siguiente circuito,
donde las polaridades en los elementos L y C ya están definidas, suponer el sentido de las corrientes en
dichos elementos de acuerdo a la convención de signos pasiva y determinar:
a) constante de tiempo del circuito para t<1ms. [1/2 c]
b) vC (800us) y wC(800us). [1 c]
c) constante de tiempo del circuito para t>1ms. [1/2 c]
d) vC (2ms) e iL(2ms). [1 c]
e) iC (t) para 0<t<2ms. Graficar y analizar. [3 c]
f) vL(t) para 0<t<2ms. Graficar y analizar. [3 c]
2] El circuito anterior ¿podría exhibir una respuesta ilimitada en alguno de sus componentes? Justificar.
11 de setiembre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 7
Oral en base a simulaciones.
2 de octubre de 2003
Apellido y Nombre: .............................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 8
1] Considerando al AO ideal:
a) ¿Se puede obtener la tensión en la terminal no inversora del AO aplicando la expresión del divisor de
tensión? Fundamentar. [1 crédito]
b) Calcular vo(t) en estado estacionario (o régimen permanente). [1 crédito]
c) ¿Cuál es la mínima amplitud de Vsin que ocasiona la aparición de armónicos en la corriente sobre el
resistor R4?
2] Ejercicios de valor medio, eficaz y Fourier (en Mathematica) [2 créditos]
3] Laboratorio [5 créditos]
16 de octubre de 2003
Apellido y Nombre: .............................................................
Teoría de Circuitos I – Recuperatorio Evaluación Unidad 8
1] Si H es una fuente de voltaje controlada por corriente (Gain=2) y si la red trabaja a una frecuencia de 20
[krad/seg], encontrar Zab:
[7 c]
2] Calcular la corriente i(t) que circula en estado estacionario por un circuito RLC serie (con R=81R,
L=100mH y C=120uF) al cual se le conecta la siguiente fuente de tensión:
[3 c]
9 de octubre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 9
1] Datos:
Vs = 255 + j50 (rms)
V2 = 250 0° (rms)
I3 = 68 + j24 (rms)
Además, la carga 2 absorbe una potencia media de 8kW con un factor de potencia de 0,8 en retardo.
Consigna: graficar el triángulo de potencia correspondiente a cada carga y verificar que el triángulo
resultante coincide con el triángulo de potencia correspondiente a Vs.
[4 c]
2] Si se quiere mejorar el factor de potencia de la red anterior
a) ¿qué recomienda hacer?
b) en general ¿por qué se desea mejorar el factor de potencia?
[1 c]
3] Laboratorio (presentación individual y escrita)
[5 c]
23 de octubre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Recuperatorio Evaluación Unidad 9
1] Z1=5 30° y Z2=2 60° se conectan en paralelo y se les aplica un voltaje E=14.14 60° entre terminales.
a) Partiendo de los triángulos de potencia de cada rama, obtener el triángulo de potencia total.
b) ¿Cuál es el valor de la Q capacitica que debe proporcionar el banco de capacitores que va a ser
colocado en paralelo con las cargas si se quiere obtener un factor de potencia total de 0.97 (en
retraso)? Graficar el triángulo de potencia luego de mejorar el factor de potencia.
2] Laboratorio [5 créditos]
14 de octubre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 10
Dado el siguiente circuito trifásico (donde los valores de tensión indicados son [Vrms]):
1] Indicar si se trata de una red equilibrada o no. Justificar.
[1 c]
2] Basado en la nomenclatura del gráfico, completar:
[2 c]
a. Corrientes de línea: ......................................................................................................................
b. Voltajes de línea en el extremo emisor de la línea: .....................................................................
c. Voltajes de fase en la carga: ........................................................................................................
d. Voltajes de línea en la carga: .......................................................................................................
3] Calcular:
a. La corriente en la línea de transmisión bB.
[1 c]
b. La potencia disipada en dicha línea de transmisión.
[1 c]
c. El voltaje VBN.
[2 c]
d. El voltaje VBC.
[3 c]
21 de octubre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 11
1] Para la red de la figura:
(rms)
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Calcule fS, fP y fm. Explicar qué ocurre en cada una de dichas frecuencias.
Determine Ql y QP en fp, después de que se efectúa una conversión de fuente.
Calcule la impedancia de entrada ZTP en resonancia.
Encuentre la magnitud del voltaje VC.
Calcule el ancho de banda usando fP.
Determine las corrientes IC e IL.
2] Laboratorio [4c]
30 de octubre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Recuperatorio Evaluación Unidad 11
Dado un circuito RLC serie, con R=10R, C=2F, y una fuente de alimentación v(t)=20 sen t [mV]:
a.
Encuentre el valor de L en mH si la frecuencia resonante es de 1800 Hz.
b. Grafique XL en función de f [Hz].
c.
Calcule el voltaje (rms) en los terminales del capacitor y del inductor en resonancia.
d. Encuentre la magnitud de la corriente I(rms), en la resonancia.
e.
¿Cuánta potencia disipa el circuito en la resonancia?
f.
¿Cuál es la potencia aparente proporcionada al sistema en dicha frecuencia? y ¿Cuál es el factor de
potencia del circuito en la resonancia?
g.
Calcule el factor de calidad del circuito. ¿Qué representa este parámetro?
h. Determine el ancho de banda resultante.
i.
Encuentre las frecuencias de corte y calcule la potencia que disipa el circuito en esta frecuencias.
j.
¿Cuál es el valor del voltaje (rms) entre los terminales del capacitor en las frecuencias de corte?
28 de octubre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 12
1] Plantear el sistema de ecuaciones necesario para obtener las tres corrientes de malla indicadas en la
figura:
2] Plantear el sistema de ecuaciones necesario para obtener la potencia en la impedancia de carga:
3] a) en el circuito anterior, el autotransformador ¿es reductor o elevador? Justificar.
b) ¿tiene núcleo de aire o de hierro?
c) ¿cuáles son las ventajas y desventajas que presenta el autotransformador?
6 de noviembre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Recuperatorio Evaluación Unidad 12
Oral en base a simulaciones, teoría y práctica.
4 de noviembre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Evaluación Unidad 13
1] Laboratorio:
Dado cierto circuito de dos puertos, detallar el procedimiento para determinar los parámetros impedancia que
modelan dicho circuito. [5 créditos]
2] Teoría y práctica:
Autoevaluación [5 créditos]
11 de noviembre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I – Recuperatorio Evaluación Unidad 13
1] Laboratorio:
Dado cierto circuito de dos puertos, detallar el procedimiento para determinar los parámetros impedancia que
modelan dicho circuito. Implementar en un circuito a elección. [10 créditos]
13 de noviembre de 2003
Apellido y Nombre: .................................................................
Teoría de Circuitos I –Evaluación Unidad 14
1] En el primer circuito plantear las ecuaciones que surgen de aplicar MCM y en el segundo plantear las que
corresponden al MVN:
2] Encontrar la expresión del voltaje de salida vo(t) para t>0.