Download EXAMEN DE CIRCUITOS 22-VI-95

EXAMEN DE CIRCUITOS
22-VI-95
NOMBRE:_____________________________________________
TEST DE TRANSITORIO Y CORRIENTE ALTERNA
1ª PREGUNTA
R
RESPUESTA
R
A
E
gV1
V1
R
En el circuito de la figura, la tensión del
generador es E=100V y R=10Ω. Para que el
generador Equivalente Norton del circuito
entre los terminales A y B sea de 5A, el
valor de la conductancia, g, será:
B
A. 0.1 Ω
D. 0.2 S [Ω−1]
B. 0.1 S [Ω−1]
C. 0.2 Ω
E. Cualquier valor
F. Diferente
2ª PREGUNTA
RESPUESTA
Igual enunciado que la 1ª pregunta. Para que la impedancia Equivalente de Thevenin
entre A y B sea de 10Ω, el valor de la conductancia, g, será igual a:
A. 0.1 Ω
B. 0.1 S [Ω−1]
C. 0.2 Ω
D. 0.2 S [Ω−1]
E. Cualquier valor
F. Diferente
EXAMEN DE CIRCUITOS
3ª PREGUNTA
i1
1
22-VI-95
RESPUESTA
R
El circuito de la figura está alimentado por un
generador de tensión continua. Ha estado funcionado
durante mucho tiempo [régimen permanente] con el
L
interruptor colocado en la posición 1; en t=0, se pasa
a la posición 2. La corriente i1 en t=0+ es igual a:
2
R
E
C
A. E/R
B. -E/R
C. 0.5E/R
D. -0.5E/R
E. Indeterminada
F. Diferente
4ª PREGUNTA
RESPUESTA
Z
Z
Z
En el circuito de la figura, la impedancia rayada absorbe
una potencia de 1 kW. La potencia total absorbida será
igual a:
V
A. 1 kW
B. 2 kW
C. 5 kW
Z
Z
5ª PREGUNTA
1
W1
RESPUESTA
R
jR
2
3
W2
A. 0 kVAr
B. 103 kVAr
C. -103 kVAr
D. 8 kW
E. Indeterminada
F. Diferente
En el circuito trifásico de la figura, la medida de
W1 es de 10 kW; la potencia reactiva total
absorbida por la carga será igual a:
-jR
D. 203 kVAr
E. -203 kVAr
F. Diferente
EXAMEN DE CIRCUITOS
22-VI-95
TEORÍA 1
Para hallar el valor de una impedancia desconocida, se usa un osciloscopio. El canal X
representa la tensión aplicada y el canal Y la corriente absorbida.
CANAL Y
[Corriente]
CANAL X
[Tensión]
Sabiendo que la escala de tensión es 0.5 V/div [ó 0.2 A/div] y que la escala de tiempos
es 0.1 ms/div, obtenga las expresiones temporales de tensión y corriente, así como el
valor complejo de la impedancia.
EXAMEN DE CIRCUITOS
22-VI-95
TEORÍA 2
Para medir las potencias absorbidas por una carga trifásica simétrica se colocan dos
vatímetros tal como se aprecia en la figura.
1
2
W1
CARGA
W2
TRIFÁSICA
SIMÉTRICA
3
Demuestre que la relación entre las potencias absorbidas por la carga simétrica y las
medidas de los vatímetros son:
P = 2W1 − W2
Q = W2 3
EXAMEN DE CIRCUITOS
22-VI-95
NOMBRE:_____________________________________________
PROBLEMA 1
El circuito de la figura, alimentado por un generador de tensión continua e(t)=200u(t)
V, ha estado conectado mucho tiempo con el conmutador en la posición 1.
R
t=0
e(t)
L
1
2
R
C
v(t)
kR
En un momento determinado, que consideramos origen de tiempos (t=0), se conecta el
conmutador a la posición 2.
Sabiendo que los parámetros del circuito son: R=100 Ω, L=50 mH, C=10 µF y k=1/3,
se pide:
1ª Condiciones iniciales [inductancia y capacidad] del estado que comienza en t=0.
Energía almacenada en el circuito en dicho instante.
2ª Dibujar el circuito operacional equivalente con el conmutador en la posición 2.
3ª Expresión en el dominio de la frecuencia 's' de la tensión en kR, V(s) [Lo más
simple es utilizar Millmann].
4ª Ecuación característica del circuito. Frecuencias naturales del circuito.
5ª Expresión temporal de la tensión en la carga kR.
EXAMEN DE CIRCUITOS
22-VI-95
NOMBRE:_____________________________________________
PROBLEMA 2
La red de dos puertas de la figura está formada por dos elementos ideales [L y C]. Al
conectarla a una fuente real de corriente alterna de 1000 rad/s de frecuencia angular y
resistencia interna de R=100 Ω, tiene los siguientes parámetros impedancia: Z̄11= - 50j
y Z̄12=Z̄21=Z̄22= - 100j. La carga es totalmente resistiva, RL=R=100 Ω.
L
i(t)
R
C
RL
RDP
Se pide:
1ª Valores de los elementos ideales L y C que conforman la red de dos puertas.
2ª Dibujar el circuito complejo equivalente para el estudio del régimen permanente
de corriente alterna cuando la frecuencia angular es ω.
3ª Expresión literal de la impedancia conjunto de la red de dos puertas y la carga.
Expresión literal de la frecuencia de resonancia del circuito. Valores numéricos
de la impedancia y la frecuencia de resonancia.
4ª OPCIONAL. Potencia recibida por la carga cuando se trabaja en resonancia;
exprésela en tanto por ciento de la suministrada por la fuente real.
EXAMEN DE CIRCUITOS
22-VI-95
NOMBRE:_____________________________________________
PROBLEMA 3
El circuito de la figura es un montaje práctico utilizado para encontrar el valor de la
impedancia capacitiva, Z̄=R-2Xj, así como los valores de R y X.
I
I2
A
I1
W
R
E
Las indicaciones de los dos instrumentos de
medida son W=0 W y VBC=100 V.
Z
B
jX
D
V
La tensión del generador aplicado al circuito
es 400 V y la potencia compleja
C
suministrada por dicho generador es de 6000
R √3+2000j.
Tomando como origen de fases la tensión
del generador aplicado, Ē, conteste a las
siguientes preguntas:
1º Expresiones complejas de Ē e Ī.
2º Expresiones complejas de Ī 1, Ī 2, V̄BC y de la impedancia equivalente, Z̄EQ, del
circuito total en función de R y X.
3º Relación entre R y X.
4º Valores de R y X en sus unidades correspondientes. Exprese numéricamente las
magnitudes del circuito.
EXAMEN DE CIRCUITOS
22-VI-95
NOMBRE:_____________________________________________
PROBLEMA 4
Una instalación trifásica equilibrada está compuesta por una línea trifásica de
impedancia por fase 0.6+j0.8 Ω, que alimenta un motor y una batería de condensadores
utilizada para mejorar el factor de potencia. La alimentación se realiza desde una
acometida (1, 2, 3) de tensión nominal 2003 V.
Línea
1
2
3
1'
2'
3'
MOTOR
PN=7.2 kW
VN=200 3 V
cosϕ=0.6(i)
BATERÍA
QC=
kVAr
VN=200 3 V
Conteste a lo siguiente:
1º Esquema monofásico equivalente de la instalación.
2º Expresión compleja de la impedancia equivalente en estrella del motor.
3º Tensión a la que funciona el motor si no se conecta la batería de condensadores.
Potencias absorbidas por el motor. ¿Son las nominales?.¿Por qué?.
Cuando se coloca la batería de condensadores, calcule:
4º Reactancia equivalente en estrella de la batería de condensadores necesaria para
que el factor de potencia del conjunto batería-motor sea la unidad.
5º Tensión a la que se encuentra el motor. ¿Es mayor que antes?. ¿Por qué?.
6º Potencias absorbidas por el motor y la batería. Potencia reactiva nominal de la
batería de condensadores. Potencias absorbidas por la línea.