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PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
L.O.G.S.E.
CURSO 2001 - 2002 - CONVOCATORIA:
ELECTROTECNIA
EL ALUMNO ELEGIRÁ UNO DE LOS DOS MODELOS
Criterios de calificación.- Expresión clara y precisa dentro del lenguaje técnico y gráfico si fuera necesario. Capacidad para el
planteamiento de problemas y procedimientos adecuados para resolverlos, utilizando los algoritmos y unidades adecuadas para su
desarrollo. La prueba se calificará sobre diez, las cuestiones, así como cada ejercicio se puntúan sobre 2,5 puntos. La puntuación de
cada ejercicio se distribuye por igual en cada uno de los apartados.
MODELO 1
1. Cuestiones:
a. Se carga un condensador a potencial V adquiriendo una carga Q. ¿Cuál debería ser su
potencial para que la carga fuese 2Q?. Justifícalo
Al ser la capacidad de un condensador, C 
Q
constante, si se duplica la carga, se tiene
V
que duplicar el potencial, para que dicho cociente permanezca igual.
b. En una conexión en estrella, la tensión de línea es de 208 V y la intensidad de fase es 20
A. ¿Cuáles son los valores de la tensión de fase y de la intensidad de línea?
Si la conexión es en estrella, la corriente de línea es igual a la de fase, IL = IF = 20 A, y la
tensión de fase es 3 veces menor que la de línea, VF = VL / 3 = 208 / 3 = 120 V.
c. En el circuito de la figura, representa la forma de
onda de la intensidad de la corriente que circula
por la resistencia de carga. (Suponer que el
diodo tiene un comportamiento ideal)
En rojo se ha representado la forma de onda del generador y en azul la forma de onda de la
intensidad que circula por la resistencia, hay que tener en cuenta que cuando el diodo está
polarizado a la inversa no conduce.
d. Define brevemente el concepto de “Valor eficaz de una intensidad de corriente alterna
1
senoidal”
Valor eficaz de una intensidad de corriente alterna es el valor de la corriente continua que tiene
los mismo efectos caloríficos al pasar por la misma resistencia
e. ¿Qué sucede con la intensidad de corriente a través de un condensador al aumentar la
frecuencia ?. Justifícalo
Como X C 
1
al aumentar la frecuencia, la impedancia aumenta, por tanto la
C
intensidad disminuye.
2
2. Un generador de ε = 200 V y r = 2.5 Ω suministra energía eléctrica a una lámpara de 12 Ω mediante un
conductor de cobre ( ρ = 0.0127 Ω mm2/m ), de sección circular S = 2.5 mm2, siendo la longitud total
del conductor de 1000 m. Determina:
a. La intensidad eléctrica que recorre el circuito (considerando la resistencia del conductor)
b. La potencia disipada por efecto Joule en el conductor
c. El rendimiento del generador así como la potencia perdida
d. Si la temperatura aumenta en 25 ºC, siendo el coeficiente de temperatura del conductor α =
0.0043 (ºC) -1, determina la nueva resistencia del conductor
e. Si el Kwh está a 0.084 €, cuánto cuesta tener medio día funcionando el circuito durante una
semana
a)
Primero calculamos la resistencia del conductor:
 mm 2 1000 m
l
R    0.0127
 5.08 5.1
2
S
m 2.5 mm
la resistencia total del circuito será Rtotal  2.5  5.1  12  19.6
200
 10.2 A
19.6
P  I 2 R  10.22  5.1  530.6W
I
b)
c)
 I  I 2 r 200 10.2  10.22  2.5

 0.87 ; 87%

I
200 10.2
La potencia perdida en el motor debida a la resistencia interna es :
I 2 r  10.22  2.5  260.1W
La perdida en el cable es: 10.22  5.1  530.6W
d) Al aumentar la temperatura, la resistencia del conductor aumenta según la expresión:
R  R0 1  T   5.1(1  0.0043  25)  5.65
e)
Ptotal   I  200 10.2  2040W
Durante el tiempo que nos dicen se consumen:
2040 12  7
 171.36kW que cuestan 171.36  0.084  14.39 euros
1000
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3. Dado el siguiente circuito eléctrico determina:
a. Las intensidades en cada rama
b. La d.d.p. entre los nudos
I1
I2
Circuito de dos mallas que resolvemos mediante el método de las corrientes cíclicas de Maxwell:
I1 9  I 2 6  12
6 I1  12 I 2  0
Cuya solución es:
I1  2 A ; I 2  1A
La diferencia de potencial la podemos calcular por varios caminos, por ejemplo si pasamos por la resistencia de 3
en el sentido de I1 VB-VA=3*2=6V ; si vamos de A a B pasando por la resistencia de 6 VA-VB=(2-1)*6-12=-6V
4
4.
En la figura se representa una carga trifásica equilibrada conectada a una red de 380 V / 50 Hz. Si cada
impedancia está formada por una resistencia de 50 , una bobina de 125 mH y un condensador de 320
µF en serie. Determina:
a. La impedancia de una fase
b. Las intensidades de línea y de fase
c. El triángulo de potencias y el factor de potencia totales
380 V / 50 Hz
Z
Z
Z
  2 f  314, 6rad / s
X L  L  39, 27
XC 
1
 9,95
C
Z  R 2  ( X L  X C ) 2  57,96
  arctan(
X L  XC
)
R
b)
VL
 220V
3
V
I F  F  3, 79 A
Z
IL  IF
VF 
c)
S  3VL I L  3  380  3, 79  2494,5VA
P  S·cos  2145,3W
Q  S·sen  1272, 2Var
FP  cos  0,86
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PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
L.O.G.S.E.
CURSO 2001 - 2002 - CONVOCATORIA:
ELECTROTECNIA
EL ALUMNO ELEGIRÁ UNO DE LOS DOS MODELOS
Criterios de calificación.- Expresión clara y precisa dentro del lenguaje técnico y gráfico si fuera necesario. Capacidad para el
planteamiento de problemas y procedimientos adecuados para resolverlos, utilizando los algoritmos y unidades adecuadas para su
desarrollo. La prueba se calificará sobre diez, las cuestiones, así como cada ejercicio se puntúan sobre 2,5 puntos. La puntuación de
cada ejercicio se distribuye por igual en cada uno de los apartados.
MODELO 2
1. Cuestiones:
a. Explica qué tiene que ocurrir para que un circuito serie RLC entre en resonancia
Que la frecuencia de la fuente coincida con la frecuencia propia del circuito esto es:

1
1
1
o lo que es lo mismo X L  X C  L 
2 
C
LC
LC
b. Menciona los diferentes tipos de motores eléctricos y clasifícalos de una forma
adecuada
Serie
Motores de corriente continua
Derivación
Compuesto
Compond larga
Compond corta
Mofásico
síncrono
Motores eléctricos
Tifásico
Motores de corriente alterna
Mofásico
Rotor en cortocircuito
Asíncrono o inducción (jaula de ardilla)
Tifásico
Rotor bobinado
Motores de corriente alterna y continua Motor Universal
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Fase partida
Condensador
Espira de sombra
c. Define e indica las unidades
ii)Intensidad luminosa
de las siguientes magnitudes: i)Flujo luminoso,
Se define el flujo luminoso como la potencia (W) emitida en forma de radiación
luminosa a la que el ojo humano es sensible. Su símbolo es  y su unidad es el lumen
(lm).
Se conoce como intensidad luminosa al flujo luminoso emitido por unidad de ángulo
sólido en una dirección concreta. Su símbolo es I y su unidad la candela (cd).
d. Un hilo rectilíneo transporta una intensidad de corriente I, según se indica en la figura.
¿Cuál es el sentido del campo magnético creado en los puntos M y P?. En el punto M
está entrando en el papel, mientras que en el P esta saliendo del papel ¿En cuál de los
dos puntos será más intenso este campo?. Será más intenso en el punto P por estar más
cerca al conductor.
M
P
e. ¿Cuál es la razón por la cual los transformadores no se utilizan con la corriente
continua?
El fundamento físico de los transformadores es la ley de Faraday-Lenz, que nos dice
que siempre que varía el flujo magnético se produce corriente inducida. En los
transformadores el flujo varía debido a que varía la intensidad (depende del tiempo, si
la corriente es alterna). Si la corriente es continua (no depende del tiempo) no puede
aparecer corriente inducida en el secundario.
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2. Conectamos una pila de 12 V que posee una resistencia interna de 0.2  a un conjunto de resistencias
conectadas como se muestra en el siguiente esquema. Determina:
a. La resistencia total equivalente y la Intensidad que atraviesa el generador
b. El rendimiento del generador así como la potencia útil del mismo
, r=0.2 
a)
Observamos que las resistencias de 3, 1 y 2  están en serie su equivalente es una de 6 
Encontrándose en paralelo con la de 4 
1 1 1 3 2
12
  
 R   2.4
R 4 6
12
5
La resistencia total sería :
intensidad
I
Rtotal  0.2  5  2.4  7.6 y aplicando la ley de Ohm obtenemos la
12
 1.58 A
7.6
b)
12 1.58  1.582  0.2
 0.97 ; 97%

12  1.58
Putil  12  1.58  1.582  0.2  18.46W
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3. Calcula para el circuito de la figura:
a. La intensidad de corriente por cada rama
b. La intensidad total y el desfase con la tensión aplicada
c. La impedancia total del circuito
Primero calculamos la impedancia de cada rama:
El condensador equivalente es:
1 1 1 5 1
 

 C  5 F
C 6 30 30
XC 
1
 636,94
5 106  2 50
X L  40 103  2 50  12,56
Aplicamos la ley de Ohm a cada rama:
IR 
IL 
IC 
220
 5.5 en fase con la tension
40
220

 17.52 retrasada
con la tension
12.56
2
220

 0.34 adelantada
con la tension
636.94
2
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Representación gráfica:
IC
IR
IL
5.5A
I total =18.23A
17.38A
I total  17.382  5.52  18.23 A
arctan  
Como se ve la intensidad está retrasada un ángulo tal que
Z
220
 12.07
18.23
10
17.38
   72.44º
5.5
4. Un motor con excitación en paralelo posee las siguientes características: Rex =300 Ω, Rind= 0.63 Ω,
Pab = 2.5 kW, VL= 220 V. Determina:
a. La intensidad nominal
b. La Fuerza contraelectromotriz
c. La Intensidad de arranque
d. La Resistencia de arranque para que la intensidad de arranque sea 1.2 In
In
Iex
Vl
 I n 
a ) Pab  V ·I n 
E’
300
Iind
0.63
Pab
 11.36 A
V
b) E '  V  I ind ·Rind
I n  I ind  I ex
I ex 
V
 0.73 A
Rex
I ind  10.63 A
E '  213.3V
c)En el arranque la fuerza contraelectromotriz es cero, E '  0V
V
I a  I ex 
 349.94 A
Rind
d ) I ' a  1 .2 I a  13 .63 A
I 'ind  I ' a  I ex  12 .9 A
Ra 
V
 Rind  16 .42 
I 'ind
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