PRACTICA N3 – CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA 1. 2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
CARACTERÍSTICAS DE LA CA En EEUU la frecuencia de la red eléctrica es de 6!"# O$tén la %ulsaci&n ' el %eri(d(# Si la %ulsaci&n de una CA es de )* rad+se,# O$tén la frecuencia- el %eri(d( ' deter.ina a cuantas /ueltas %(r se,und( ,ira la es%ira del ,enerad(r# Cuantas /eces 0a ($tenid( la f#e#.# el /al(r cer( si se 0an %r(ducid( ) cicl(s1 #Cuantas /eces %(r se,und( ($tiene la f#e#.# el /al(r cer( si su frecuencia es de 2!"1 O$ten la %ulsaci( %ulsaci(nn- frecuencia frecuencia ' %eri(d( %eri(d( de la si,uiente f#e#.# fe.4t53)27sen48t5 4an,ul( .edid( en radianes5 O$ten la funci(n te.%(ral 9ue re%resenta la fe. instantanea- si su /al(r .:;i.( alcan"a 32 /(lti(s ' su frecuencia es de )2 !"# Cual es el /al(r de la tensi(n efica" de una CA cu'( /al(r .a;i.( es de 2)2 < ' cu'( /al(r .ini.( es de =2)2 <1 Anti An ti,u ,ua. a.en ente te se utili utili"a "a$a $a en Es%a Es%a>a >a una una tensi(n de red de 8)?< de /al(r efica"# Calcula el /al(r .a;i.( ' .ini.( de la tensi(n# La tensi(n efica" de una linea aerea de @edia Tensi(n es de )<# Si el aisla.ient( de la linea 0a de ser su%eri(r al /al(r de la tensi(n en t(d( .(.ent(- B9ue aisla.ient( ele,iras ' %(r9ue1 a5 82-2 < $5 )-2 < c5 )2-2 < d5 )-2 < RECEPTORES IDEALES EN CA Calcula la i.%edancia de una $($ina de ) .! ' de un c(ndensad(r de 8 . si esta c(nectad( a una red .(n(fasica de F<+2!"#
10. P(r un circuit( f(r.ad( %(r una $($ina de 3 .! '
un ,ene ,enera rad( d(rr de c(rr c(rrie ient ntee alte altern rnaa- circ circul ulaa una una intens intensida idadd de 8A 4.edid 4.edidaa c(n un a.%er. a.%er.etr( etr(5# 5# Calcula a. Si la frecuencia del ,enerad(r es de 2 !"- Bcu:l es la f#e#.# .:;i.a1 Si en t8 se,und(s la intensidad instant:nea en el b. circuit( es de 8#F8F A Bcu:nt( /ale la cada de %(tencial en la $($ina en ese instante1 instante1 GRes%uesta a5 83#33
resistencia se c(necta a un ,enerad(r de c(rriente alterna de 8 < de f#e#.# .:;i.a ' una frec recuencia de 2 !"# Se ($ser/a r/a 9ue la resi resist sten enci ciaa c(ns c(nsu. u.ee una una %(te %(tenc ncia ia de 2 J# BCu:nt( /ale la resistencia1 GRes%uesta 8 (0.i(s PROKLE@AS ENERALES
12. MM MMU Un circ circuuit( it( f(r. f(r.ad ad(( %( %(rr un unaa $( $($$ina ina ' un
,enerad(r- tiene una frecuencia de 2 !" ' una intensidad .:;i.a de 8 A# Si la %(tencia instant:nea
.:;i.a es de ) J a5BCu:nt( /ale la inductancia1 $5BCu:nt( /ale la %(tencia .edia .edia c(nsu.ida1 GRes%uesta a5 6#3? .!H $5 8J 13. A
un circuit( serie RLC se le a%lica una tensi&n <2c(s48 πt5 .edida en /(lti(s# Si R8 ΩL8#)6 ! ' C) µ- calcular a5 I.%edancia e9ui/alente# $5 El fact(r de %(tencia# %(tencia# c5 La %(tencia .edia c(nsu.ida# GRes%uesta a5 83F#Q ΩH $5 f%#3H c5 P#6 J 14. Se tiene un circuit( RCL serie- f(r.ad( %(r un ,enerad(r eléctric( de f#e#.# de %ic( 3 < ' 2!" 2!" de frec frecuuenci enciaa- un c(nden ndensa sadd(r de ca%ac ca%acida idadd 2 µ- una $($ina de c(eficiente de aut(inducci&n -8 ! ' una resistencia de ? Ω# Calcular a5 La i.%edancia e9ui/alente# $5 La intensidad de c(rriente instant:nea 9ue rec(rre el circuit(# c5 Las cadas de %(tencial instant:neas en cada ele.ent(# GRes%uesta a5 ? Q6#2 ΩH $5 i4t53#)F c(s 48 πtF#F5 AH c5/R4t5))6#Fc(s48πtF#F5<-/L4t58#8c(s48πt83#F 5< , /C4t5)6#)2 c(s 48πt F#865 <
15. Un
,enerad(r eléctric( tiene una f#e#.# .:;i.a de 3 < ' una frecuencia de 2 !"- ali.entaen serie serie a una una $($i $($ina na ' una una resi resist sten enci cia# a# La $($ina tiene un c(eficiente de aut(inducci&n de 2 8=3!- ' la resistencia es de 2 Ω# Deter.inar a5 La i.%edancia e9ui/alente# $5 La intensidad de c(rriente instant:nea 9ue rec(rre el circuit(# c5 Las cadas de %(tencial instant:neas en cada ele.ent(# d5 La %(te %(tenc ncia ia .edi .ediaa su.i su.ini nist stra rada da %(r %(r el ,enerad(r ' la c(nsu.ida %(r cada ele.ent(# e5 El fact(r de %(tencia del circuit(# f5 La ca%a ca%accida idad de un c(nde (ndennsad( sad(rr 9ueuec(l(cad( en serie c(n el rest( de ele.ent(s del circuit(- c(nsi,ue 9ue el fact(r de %(tencia sea i,ual a 8# [Respuesta: a) Z = 50 +j 1.57 Ω; b) i(t)=5.99 cos (100 πt – 1.8º) A; c) R(t)=!00 cos (100πt +18º) "# " $(t)=9.%& cos (100 πt + 88.&º) "#') R=899.55 # $=0 # *e=899.5 # e) ,p= 0.999# ,) - = &/ [Respuesta: a) Z = 50 +j 1.57 Ω; b) i(t)=5.99 cos (100 πt 1.8º) A; c) R(t)=!00 cos (100 πt +1.8º) "# $(t)=9.%& cos (100 πt 88.&º) "#') R=899.55 # $=0 # # *e=899.5 # e) ,p= 0.999# ,) - = &u/
16. Un
circuit( en serie R=L=C est: c(nectad( a un ,ene ,enera rad( d(rr de 8) 8) < efic eficac aces es ' de %uls %ulsac aci& i&nn
an,ular ω F rad+s# La $($ina L es de )28 = 3 ! ' el c(ndensad(r C tiene de ca%acidad 28 =6 # Si la c(rriente en el circuit( adelanta 63 ,F res%ect( de la tensi&n del ,enerad(r- deter.inar a)
El /al(r de la resistencia R#
b)
La %(tencia .edia disi%ada %(r el circuit(#
N(ta T(.ar sen 63-F ,H c(s 63 ,F ,F2 Rta# )-3 Ω- 8FF J POTENCIAS 17. Un .(t(r electric( de c(rriente alterna c(nsu.e una c(rriente de 8A a )3<# Si su fact(r de %(tencia es de -- calcula la %(tencia a%arenteacti/a ' reacti/a c(nsu.ida %(r el .(t(r# Calcula la ca%acidad del c(ndensad(r %ara ($tener un fact(r de %(tencia de 8# 18. Calcula la %(tencia acti/a ' el fact(r de %(tencia c(nsu.id(s %(r una i.%edancia de 6)2 inducti/(s al c(nectarl( a una red de )3<+2!"# 19. Un .(t(r electric( %(ne en su %laca de caracteristicas 9ue c(nsu.e FJ+)3<+2!"+P-# Calcula la c(rriente c(nsu.ida# O$ten la %(tencia reacti/a ' a%arente c(nsu.ida# Di$uQa el trian,ul( de %(tencias# Calcula la ca%acidad del c(ndensad(r %ara ($tener un fact(r de %(tencia de 8# 20. Un rece%t(r c(nsu.e F-)A al a%licarle una tensi(n de 8)2<+2!"# Si el desfase 9ue 0a' entre la tensi(n ' la c(rriente es de 36- calcula la %(tencia acti/a- reacti/a ' a%arente 9ue c(nsu.e el rece%t(r# 21. Un rece%t(r c(nsu.e 2A al a%licarle 8)2<# Si su fact(r de %(tencia es de -- calcula la %(tencia acti/a ' a%arente c(nsu.ida# 22. Un .(t(r .(n(fasic( %(ne en su %laca de caractersticas )-3J+F<+c(sV-# Calcula la intensidad c(nsu.ida %(r el .(t(r# Calcula la ca%acidad del c(ndensad(r %ara ($tener un fact(r de %(tencia de 8 si f2!"# 23. La lectura de l(s si,uientes a%arat(s de .edida s(n <(lti.etr( )< A.%eri.etr( 66 .A
ca%acidad del c(ndensad(r %ara ($tener un fact(r de %(tencia de -2 si f2!" 25. Una la.%ara incandescente tiene una i.%edancia de 2 %ura.ente resisti/(s# Calcula la %(tencia acti/a- reacti/a ' el fact(r de %(tencia cuand( la a%lica.(s una tensi(n de 88<# 26. A un rece%t(r c(.%uest( %(r una resistencia de 8) ' una reactancia de 2 inducti/(s en seriese le a%lica una tensi(n de 3<+2!" de c(rriente alterna# Calcula la %(tencia acti/a ' el fact(r de %(tencia del rece%t(r# 27. Un ,enerad(r .(n(fasic( ,enera una %(tencia a%arente de F
Sol:125/36.87º ohm, 10 ohm, 145 mH, 0 W,364.4247 VAR, 364.4247 VA
30. Un
,enerad(r 9ue tiene una a.%litud de /(ltaQe de 8< ' una %ulsasi&n de 2rad+s- se c(necta a l(s e;tre.(s de un circuit( serie f(r.ad( %(r una resistencia de F(0. ' un c(ndensad(r de Fu# Deter.inar a5 la i.%edancia t(tal del circuit(- $5la a.%litud de la intensidad- c5 la diferencia de fase entre el /(ltaQe ' la intensidadd5 la %(tencia c(nsu.ida en el circuit(# GWc8H 8??H I)-.AH =6-)H P8#?)2J
