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Bloque III: MAQUINAS Y SISTEMAS
U.D. 2: COMPONENTES Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS
PROBLEMAS-SOLUCIONARIO
4. A continuación se muestra una resistencia LDR cuyo valor oscila desde los 100 kΩ en
presencia de oscuridad, hasta 400Ω cuando incide sobre ella luz. Indica que valores de tensión
muestra el voltímetro de salida para los dos casos que se indican.
5.- Calcula la tensión de salida cuando la PT100 detecta 50ºC, sabiendo que el coeficiente de
temperatura “α” de la resistencia es de 0,004ºC-1.
R=R0·(1+ΔTº)=120Ω
Us=5v
6.- Calcula la tensión entre los puntos “A” y “B” del puente de Wheatstone, cuando la
resistencia R (PT100) se encuentra a una temperatura de 40ºC y teniendo en cuenta que su
coeficiente de temperatura α=0,006ºC-1.
R=R0·(1+ΔTº)=124Ω
UA=I·R3=0,91V
UB=I·R4=1,1V
UAB=UA-UB=0,19V
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7.- Un transformador monofásico se alimenta a una red en el primario de 220 V (50 Hz),
suministrando en el secundario a una carga una tensión de 127 V y 10 A de corriente. Sabiendo
que el número de espiras del secundario son 26. Calcular:
a) El número de espiras del primario
b) La potencia aparente de la carga
c) La intensidad que absorbe el bobinado primario si el transformador se considera
ideal.
U1
a) m= =1,73V
U2
N1
m=
N2
b)P2=V2·I2=1270VA
c)m=
I2
=5,77v
I1
8.- En el circuito serie RLC de la figura se aplica una tensión alterna de 50 Hz de frecuencia, de
forma que las tensiones entre los bornes de cada elemento son UR=200 V, UL= 180 V y UC= 75
V, siendo R= 100 Ω. Calcular la Intensidad que circula por el circuito así como el valor de “L” y
“C”.
I=2A;XL=90Ω;XC=37,5Ω;L=0,29H;C=85µF
9.- Una instalación fotovoltaica alimenta a 24 V, en corriente contínua, una casa aislada con los
siguientes receptores:
Frigorífico
120 w
Televisión
240 w
Bomba de agua
420 w
Lámparas
3x40 w
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Si la distancia entre el cuarto de baterías y la caja de derivación que reparte la energía a los
receptores es de 16 metros, determinar en el supuesto de que todas las cargas estén
alimentadas al mismo tiempo:
a) La sección teórica del cable de cobre, si se desea que la caída de tensión máxima de la
línea sea de 3% (resistividad del cobre 0,0175 Ωmm2/m)
S=
200·𝜌·𝐿·𝐼
=29,16mm2
%·𝑈𝑏
b) La sección normalizada a instalar y la caída de tensión real.
Secciones
normalizadas
(mm2)
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
%=2,5%
c) La potencia perdida en el cable normalizado seleccionado.
ΔV=0,576V
ΔP=21,6W
10.- Una lámpara de incandescencia tiene marcados los siguientes valores: P= 200 w, UL= 230
ᵨ
V. Si se alimenta con un cable bipolar de 1,5 mm2 de sección ( = 0,018Ωmm2/m), determina:
a) La corriente nominal de la lámpara. (I=0,87A)
b) La longitud máxima del cable para que la caída de tensión desde la alimentación a la
200·𝜌·𝐿·𝐼
lámpara no supere el 3%. (S =
>> 𝐿 = 330𝑚
%·𝑈𝑏
11.- Un sistema de desescarchado dispone una resistencia formada por 10 metros de hilo de 1
ᵨ
mm2 de sección y = 1Ωmm2/m. En paralelo con la resistencia existe una lámpara de 1W. Si el
consumo de la lámpara es en un momento dado de 0,1 A, determina en estas condiciones:
a) La Intensidad que circula por la resistencia. (I=1A)
b) La potencia absorbida por la resistencia. (PR=10W)
c) El coste energético durante 8 horas de funcionamiento, si el precio del kWh es de
0,125 €/kWh.(Coste=0,011€)
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12.- Se ha formado una batería conectando 5 pilas con una f.e.m. cada una de 1,8 V y una
resistencia interna de 0,2 Ω. Se conectan 2 lámparas en paralelo de 8,2 Ω cada una a una
distancia de 25 metros de las baterías, siendo las características del conductor del cobre las
siguientes: 1,13 mm de diámetro y ᵨ= 0,018Ωmm2/m. Determina:
a) La resistencia total del circuito. (RT=
𝜌·𝐿
=5Ω)(S=πD2/4)
𝑆
b) La intensidad suministrada por las baterías y la que consume una lámpara. (IL=0,75
A)
c) La diferencia de potencial en bornes de las lámparas y de las baterías.V=1,35V)
13.- Un calefactor eléctrico está formado por un conductor de
ᵨ= 0,018Ωmm /m y las
2
siguientes dimensiones: longitud 66 m y diámetro 0,5 mm. Si está conectado a una red de
220V, calcula:
a) La resistencia del calefactor. (RT=
𝜌·𝐿
=6Ω)(S=πD2/4)
𝑆
b) La potencia disipada por el calefactor.(P=8,067W)
c) El calor producido (kcal) si está conectado durante 90 minutos.(Q=Pt=10421,5kcal)
14.- Calcula el coeficiente de autoinducción (L) de una bobina pura que ha de ir conectada en
serie con una resistencia de 15Ω para que, al ser alimentada por una de corriente de 2,5 A, la
tensión de alimentación valga 60 V /50 Hz. Determina, también, el ángulo de desfase entre la
intensidad y la tensión.
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(XL=0,06H); (ϕ=51,3º)
15.- Un circuito serie de corriente alterna consta de una resistencia R de 200Ω, una
autoinducción de 0,3 Henrios y un condensador de 10µF. Si el generador suministra una fuerza
electromotriz de U= 90 sen(1000·t), calcula:
a) La impedancia total del circuito.(Z=283Ω)
b) La intensidad instantánea que atraviesa el circuito.(I(t)=0,318sen(1000t-0,79))
16.- En el circuito de la figura, si U= 240 V (50 Hz), I= 3 A, I2= 2 A y R=160Ω. Calcula:
a) El valor de I1 y de Z. (I1=1,5V)
b) El triángulo de potencias. (S=7200 VA); (P=580W); (Q=726,5VAr)
17.- Las características de un motor básico de inducción son las siguientes: P= 5 kW, U= 220
V(50 Hz), cosϕ= 0,86. Determina la intensidad, las potencias y el circuito equivalente cuando
funciona a plena carga.
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18.- Calcula la carga eléctrica almacenada por los condensadores en Culombios (C) y la tensión
en bornes en cada uno de ellos.
19.- Para el circuito de la figura se pide:
a) La capacidad total del circuito.
b) La carga eléctrica almacenada por cada uno de los condensadores.
c) La tensión entre los extremos del condensador C2.
20.- En un circuito puramente inductivo (R=0), se sabe que L= 25mH y el voltaje eficaz del
generador es de 100 V. Encuentra la reactancia inductiva y la corriente eficaz en el citado
circuito si la frecuencia es de 60 Hz.
21.- En un receptor, la potencia activa es de 30kW, la intensidad es de 100 A y la tensión en
bornes de 400 V. Calcula:
a) La potencia aparente.
b) El factor de potencia.
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c) La potencia reactiva.
22.- Una bobina con resistencia apreciable, está conectada a una tensión de 150 V/50 Hz. Si la
corriente es de 12 A y la potencia activa 1,125 kW, calcular:
a) El factor de potencia.
b) La resistencia de la bobina.
c) La potencia aparente y reactiva.
d) El coeficiente de autoinducción de la bobina.
23.- Una instalación consta de una línea monofásica de 230V/50 Hz a la que se conecta un
motor de 2000 W (cosϕ=0,7) y dos lámparas de 250 W cada una en paralelo. Se pide:
a) Potencia total de la instalación.
b) La intensidad total.
c) El factor de potencia de la instalación.