Laboratorio de Electrotecnia - Aula Virtual

UNIVERSIDAD DE CARABOBO
ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
LABORATORIO DE ELECTROTECNIA
SEMESTRE 2-2007
GUIA DE EJERCICIOS Nº 1
EJERCICIOS PARA EL QUIZ N° 1.
1. Determine las corrientes y tensiones en todos los elementos del siguiente
circuito:
10W
+
110V
-
20mH
I
w= 377 rad/seg.
200mF
2. Construya el diagrama fasorial para el circuito anterior y obtenga los resultados
en forma gráfica.
3. Determine las corrientes y tensiones en todos los elementos del siguiente
circuito:
200mF
+
110V1 0 W
-
20mH
w= 377 rad/seg.
4. Construya el diagrama fasorial para el circuito anterior y obtenga los resultados
en forma gráfica.
5. Un circuito está formado por dos impedancias Z1 y Z2, en paralelo, y este grupo,
a su vez, en serie con otra: Z3. Si la tensión de la red es de 100 V/60 Hz,
calcular: a) La impedancia compleja equivalente, b) La corriente en cada carga,
c) La corriente total suministrada por la red. Los valores de las impedancias son:
Z1 = (6 + 8j)Ω, Z2 = (3 - 4j)Ω, Z3 = (1,2 + 1,6j)Ω.
6. Un circuito formado por una condensador de 53 μF y un inductor de 0,5096 H en
serie, se conecta a una red de 100 V/60 Hz. Calcular: a) La impedancia del
circuito, b) La corriente, c) Las tensiones parciales de cada elemento, d) Dibujar
el diagrama fasorial.
7. Un circuito está formado por tres impedancias (Z1, Z2 y Z3) en paralelo, y a su
vez el grupo está en serie con otra impedancia (Z4). La tensión de la red es de
150 V/60 Hz. Sus valores son los siguientes: Z1 = (5 + 0j), Z2 = (2,5 + 2,5j), Z3
= (9,4 - 13,4j) Z4 = (1 + 1,8J) Ω. Calcular: a) Las intensidades en cada
impedancia, b) Representación gráfica de tensiones-corrientes.
8. Un circuito con una resistencia en serie con un inductor está conectada a una
red de 120V/60Hz. El circuito tiene un amperímetro que mide 5A y una
Voltímetro que mide 80V de tensión en el inductor. Calcule: a) la tensión en el
resistor usando diagrama fasorial, b) la reactancia inductiva, c) la resistencia.
9. Tres impedancias: Z1 = (5 + 5j) Ω, Z2 = (0 - 8j) Ω, Z3 = (4 + 0j) Ω, están
conectadas en serie a una red de tensión desconocida. Si la tensión Ū3 =
63,2∟18° V, calcular la corriente y la tensión de la red.
EJERCICIOS PARA EL EXAMEN PARCIAL N° 1.
1._ Determine para el circuito mostrado en la figura 1:
5W
1,33 mF
4W
14,14 30º V
10+J6 V
J3W
2W
15,92 mH
-J4W
Fig. N° 1
a) La corriente y tensión en. R=2Ω.
2._ Para el circuito mostrado en la figura 2:
w= 377 rad/seg.
0,02 + J0,01
25kVA
f.p=0,87
en
atraso
ELEVAL
LINEA
ASERRADERO
Fig. N° 2.
a) Determine la ecuación de corriente i(t) si en el aserradero (carga) la tensión es
v(t) = 208 sen (377t + 30º) V. Asuma que el valor pico es el valor RMS.
b) Determine la caída de tensión en la línea.
c) Determine la impedancia equivalente vista por la fuente.
d) Determine la potencia activa y reactiva entregada por la fuente.
e) Determine la resistencia y reactancia de la carga.
3._ En el circuito mostrado, figura 3:
0,001+ J0,001 (W)
V=220
0º
0,55W
PLANTA DEL
ESTE
LINEA DE
DISTRIBUCIÓN
TALLER
MECÁNICO
0,15+J0,08 (W)
FÁBRICA DE
CAUCHOS
Fig. N° 3
a)
b)
c)
d)
Determine la corriente entregada por la fuente.
Determine la tensión en la fuente.
Determine la potencia activa y reactiva consumida por la fábrica de cauchos.
Determine la potencia reactiva para compensar el factor de potencia de la planta de
alimentos y llevarlo a 0,96.
e) Determine la magnitud de estos condensadores. Considere frecuencia = 60 Hz.
f) Cuál seria la impedancia equivalente de las cargas, una vez conectados los
condensadores?
4._ Determine para el circuito mostrado en la figura 4:
5
J2
3
a
+
J3
Vab
b
-
-J8
4
R=2
15+J0
10+J5
4+J7
J5
Figura 4
b) La corriente en. R=2.
c) La tensión Vab.
5._ Para el circuito mostrado en la figura 5:
0,05 + J0,01
18kVA
f.p=0,89
en
atraso
LINEA
ELEOCCIDENTE
SUPER TODO
Figura 5
Si la corriente del circuito es I = 81,82 22,87º A
a)
b)
c)
d)
e)
Determine
Determine
Determine
Determine
Determine
la tensión en la tienda.
las tensiones de línea y fuente.
la potencia activa y reactiva entregada por la fuente.
la resistencia y reactancia de la tienda.
la impedancia equivalente vista por la fuente.
6._ En el circuito mostrado, figura 6:
a)
b)
c)
d)
e)
Determine la caída de tensión la línea de distribución ( VL).
Determine la tensión en la fuente.
Determine la potencia activa y reactiva consumida por la planta de Aceite.
Determine la impedancia equivalente vista por la fuente.
Determine la potencia reactiva para compensar el factor de potencia de la planta de
aceite y llevarlo a 0,96.
f) Determine la reactancia de los condensadores.
g) Determine la magnitud de estos condensadores. Considere frecuencia = 60 Hz.
h) Cuál seria la impedancia equivalente vista por la fuente, una vez conectados los
condensadores?
i) Razone: Con los conocimientos adquiridos hasta ahora en la cátedra, si la fabrica de
zapatos efectuara una compensación reactiva para corrección de su factor de potencia y
llevarlo a márgenes que no acarreen multa ¿Esto afectaría las variables eléctricas de la
Planta de Aceite?¿Por qué?.
0,001 J0,0015 -J0,001
LINEA DE
DISTRIBUCIÓN
PLANTA
CASTILLITO
VPA=440
0,63
0,11
J0,27
J0,06
FABRICA DE
ZAPATOS
0º
PLANTA DE
ACEITE
Figura 6
1._ Determine para el circuito mostrado en la figura 7:
3W
5W
13,26 mH
14,14 45º V
J3W
+
Vab
-J4W
10+J5 V
b
a
4W
26,53mH
Figura 7
a) La corriente en R=4Ω. (4 ptos)
b) La tensión Vab. (1pto)
W = 377 rad/seg.