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E.I.A.E.
DEPARTAMENTO: I.S.A.A.
Asignatura: Ingeniería Eléctrica
CAPITULO 4
1. Por una carga eléctrica inductiva, alimentada a 220 V, 50 Hz, circula una
intensidad de corriente de 5 A y absorbe una potencia de 800 W. Calcula el
triángulo de potencias de dicha carga y su impedancia equivalente. Solución: P =
800 W; Q = 755 VARr; S = 1100 VA; fp = 0,73(r; Z = 44 /43,34º .
2. Calcula la potencia que absorbería la carga del ejercicio anterior si se alimentase
a la misma tensión con una frecuencia de 60 Hz. Solución: P’(a 60 Hz) = 663 W.
3. Calcula las constantes características de dos elementos pasivos puros conectados
en serie y alimentados mediante una fuente ideal de tensión v(t) = 169,7 sen(377
t) V, sabiendo que absorben 180 W con un factor de potencia de 0,8 en retardo.
Solución: R = 51,2 ; L = 102 mH.
4. Calcula las constantes características de dos elementos pasivos puros conectados
en paralelo y alimentados mediante una fuente ideal de tensión v(t) = 169,7
sen(377 t) V, sabiendo que absorben 180 W con un factor de potencia de 0,8 en
retardo. Solución: R = 80 ; L = 283 mH.
5. Un generador monofásico ideal de 220 V, 50 Hz, alimenta tres cargas con las
siguientes características nominales:

Carga 1: 240 V; 50 Hz; 1,5 kW; fp = 1

Carga 2: 220 V; 50 Hz; 2 kW; fp = 0,8(r

Carga 3: 220 V; 50 Hz; 1 kW; fp = 0,7(a.
Calcular el triángulo de potencias y la intensidad de corriente suministrados por
el generador. Solución: P = 4260 W; Q = 480 VAR(r; S = 4287 VA; I = 19,5 A.
6. Un motor de inducción monofásico de 220 V, 50 Hz, 5 CV y fp = 0,75, tiene un
rendimiento a plena carga del 85%. ¿Qué ocurriría si, para proteger el motor, se
instalase en su línea de alimentación un cortacircuitos fusible de 20 A?
7. Se conectan en serie una resistencia, una bobina y un condensador y se
alimentan los tres elementos con una tensión de 85 V, 50 Hz. En esa situación,
la intensidad por el circuito es 0,45 A y se consume una potencia de 36,5 W.
Posteriormente se desconecta la bobina, manteniendo en serie la resistencia y el
condensador. Se aplica ahora una tensión de 80 V, 50 Hz y se observa que la
intensidad por el circuito sigue siendo 0,45 A mientras que la potencia absorbida
es ahora 33,9 W. Calcular la impedancia equivalente de la bobina. (Nota: Se
supondrá que el condensador tiene un comportamiento eléctrico ideal).
Solución: Z = 116,9 /83º  = 12,8 + 116,2j .
8. Para corregir a 0,92(r el factor de potencia de un motor de inducción monofásico
alimentado a 220 V, 50 Hz, se conecta un condensador entre sus bornes.
Sabiendo que la intensidad suministrada al conjunto motor-condensador es de 6
A y que la corriente por el condensador es de 5 A, se pide:

Calcular el triángulo de potencias y la impedancia equivalente del motor.

Dibujar el diagrama fasorial de tensiones e intensidades del conjunto.
Solución: P = 1214 W; Q = 1617 VAR(r; S = 2022 VA; Z = 23,9 /53,1º .
9. Calcula el valor de la reactancia del condensador puro que se debe conectar en
paralelo con una carga inductiva, de impedancia 10  y factor de potencia 0,71,
para corregir éste a 0,96 en retardo. Solución: Xc = 20,1 .
10. Una carga de impedancia equivalente Z1, conectada a una tensión de 220 V, 50
Hz, absorbe una potencia de 150 W, con un fp de 0,7(r. Se pide, calcular:

La intensidad de corriente que circula por la carga. Solución: I = 0,97 A.

La intensidad que suministraría la fuente si se conectase un condensador
de 4,5 µF en paralelo con la impedancia Z1. Solución: I = 0,78 A.

La capacidad del condensador que habría que conectar en paralelo con Z1
para corregir el factor de potencia del conjunto a la unidad. Solución: C
= 10,1 µF.

La capacidad del condensador que habría que conectar en paralelo con Z1
para corregir el factor de potencia del conjunto a 0,9(r. Solución: C’ =
5,3 µF.

El valor de la impedancia Z2 que habría que conectar en paralelo con la
Z1 para que el conjunto de ambas cargas absorba 250 W con un factor de
potencia de 0,9(r. Solución: Z2 = 461 /17,7º .
11. Un generador monofásico ideal de tensión de 3kV, 50 Hz y 250 kVA, trabaja a
plena carga con factor de potencia 0,8(r. Mediante una batería de condensadοres,
conectados en paralelo a la salida del generador se corrige el factor de potencia a
0,9(r. Se pide:

Calcular la capacidad equivalente de la batería de condensadores.
Solución: C = 18,8 µF.

Con el factor de potencia corregido, ¿qué potencia activa adicional
podría consumir una carga resistiva pura conectada en paralelo sin
exceder la potencia nominal del generador? Solución: P = 30 kW.
12. Un generador de características nominales 400 V, 50 Hz, 10 kVA, alimenta, a
través de una línea de impedancia ZL = 1 + j Ω, una carga de impedancia Z/θ que
absorbe 4 kW con un factor de potencia 0,8 en retardo. Calcula la intensidad que
suministra el generador, comparándola con la máxima que podría llegar a
suministrar y el valor de la impedancia Z/θ de la carga. Solución: I = 13,1 A
(Imax = 23 A); Z = 29,1 /36,87º Ω = 23,3 + 17,5 Ω.
13. El circuito de la figura está alimentado por un generador de 250 V que
suministra una potencia de 10 kW con un factor de potencia de 0,8 en retardo.
Calcula el valor de la impedancia de la carga Z/θ, sabiendo que los triángulos de
potencia de las cargas Z2 y Z3 son, respectivamente: P2 = 1 kW; Q2 = 4,2
kVAR(r; P3 = 2 kW y Q3 = 2,8 kVAR(r.