Segunda Sesion - Electrica.p65 - Departamento de Ingeniería de

2
EK - 212 - I
2a. Sesión
PREGUNTAS DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON ÚNICA RESPUESTA (TIPO I
Este tipo de preguntas consta de un enunciado y cinco opciones de respuesta (A,B,C,D,E).
Sólo una de estas opciones responde correctamente la pregunta. Usted debe seleccionar la
respuesta correcta y marcarla en su hoja de respuestas rellenando el óvalo correspondiente a
la letra que identifica la opción elegida.
PREGUNTAS DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON MÚLTIPLE RESPUESTA
(TIPO IV)
Este tipo de preguntas consta de un enunciado y cuatro opciones de respuesta (1,2,3,4). Sólo
dos de esas opciones responden correctamente a la pregunta. Usted debe responder este tipo
de preguntas en su hoja de respuestas de acuerdo con el siguiente cuadro:
PREGUNTAS DE ANÁLISIS DE RELACIÓN (TIPO VIII)
Este tipo de preguntas consta de dos proposiciones, así: una afirmación y una razón, unidas
por la palabra PORQUE. Usted debe examinar la veracidad de cada proposición y la relación
teórica que las une.
Para responder este tipo de preguntas usted debe leer toda la pregunta y señalar en su hoja de
respuestas, la respuesta elegida de acuerdo con el siguiente cuadro de instrucciones:
EK - 212 - I
3
2a. Sesión
CONVENCIONES DE UNIDADES
A
=
Amperio
m/s
=
metro por segundo
atm
=
Atmósfera
m2/s
=
metro cuadrado por segundo
C
=
Coulomb
m/s2
=
metro por segundo cuadrado
cm
=
Centímetro
m2
=
metro cuadrado
eV
=
Electrón-voltio
m3
=
metro cúbico
F
=
Faradio
m3/kg =
metro cúbico por kilogramo
g
=
9.81 m/s2
m3/s
=
metro cúbico por segundo
H
=
Henrio
ml
=
mililitro
Hr
=
Hora
N
=
Newton
J
=
julio
N/m2 =
newton por metro cuadrado
J/s
=
julio por segundo
Pa
=
Pascal
kcal
=
Kilocaloría
MPa
=
Mega Pascal
kg
=
Kilogramo
psi
=
libra por pulgada cuadrada
kg/m3 =
Kilogramo por metro cúbico
s
=
segundo
kN
=
Kilonewton
ton
=
tonelada
kpsi
=
103 libras por pulgada cuadrada
V
=
Voltio
kW
=
Kilovatio
W
=
Vatio
lt
=
litro
Ω
=
Ohmio
lt/s
=
litro por segundo
o
C
=
grado Celsius
m
=
metro
o
F
=
grado Farenheit
mm
=
milímetro
o
K
=
grado Kelvin
4
EK - 212 - I
2a. Sesión
FÓRMULAS Y SIGLAS DISPONIBLES PARA EL DESARROLLO DE ESTE
EXAMEN
CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS
- G ωε
=
-I
σ
Jd =
Jf =
g =
T=
F =
Densidad de corriente de desplazamiento
Densidad de corriente libre
Permitividad
Frecuencia angular
Conductividad real
&=
4 ε6
=
9
G
: = &9 CONVERSIÓN DE ENERGÍA ELECTROMECÁNICA
)H =
S
IP
Conexión delta, V fase = V línea
Conexión estrella, V línea =
V fase
5
EK - 212 - I
2a. Sesión
PREGUNTAS DE ANÁLISIS DE RELACIÓN
TIPO VIII
1.
El campo electrostático es conservativo y tiene rotacional nulo
PORQUE
La diferencia de potencial entre dos puntos arbitrarios, dentro del campo
electrostático es cero.
2.
La conductividad de los buenos conductores es aproximadamente constante para
frecuencias menores al infrarrojo
PORQUE
En un buen conductor, la corriente de desplazamiento es despreciable respecto a
la corriente libre
3.
Una onda electromagnética plana propagándose en un medio conductor pierde
energía
PORQUE
A medida que se propaga la onda electromagnética en un medio de conductividad
no nula, la potencia transportada se va consumiendo al calentar el medio, por
efecto Joule
EK - 212 - I
6
PREGUNTAS DE SELECCIÓN
2a. Sesión
MÚLTIPLE CON ÚNICA RESPUESTA
TIPO I
4.
6.
Si en el interior de un cubo de lado “a” existen dos cargas Q y -2Q, el flujo neto del
vector desplazamiento es igual a
El trabajo realizado por un agente externo al
mover una unidad de carga de un punto a
otro en un campo eléctrico se denomina
4
A.
ε2
B. −
D. 4
energía almacenada en el campo
circulación del campo eléctrico
potencial absoluto
diferencia de potencial
fuerza eléctrica
ε2
4
C.
E.
4
A.
B.
C.
D.
E.
ε2
−4
5.
El trabajo realizado por el campo eléctrico
E= 4 ax - 3 ay + 2 az V/m sobre una carga de
1 nC en un desplazamiento de
10 ax + 2 ay - 7 az m, es
A.
103 nJ
B.
60 nJ
C.
63 nJ
D.
20 nJ
E.
21 nJ
7.
Un capacitor de placas planas y paralelas
con un dieléctrico determinado, conectado
a una batería almacena el doble de energía
en comparación con otro de iguales
dimensiones, aislado por aire. En este caso,
la permitividad relativa del dieléctrico es
A.
B.
C.
D.
E.
0.5
1
2
3
4
8.
Si una superficie esférica de radio “a”
contienen una espira pequeña con corriente
continua I, el flujo magnético que atraviesa
la superficie de la esfera es igual a
A.
B.
C.
D.
E.
I/:o
4
0
4BI
:oI
EK - 212 - I
7
9.
2a. Sesión
B
P
dl
O
I
En la figura, la fuerza sobre el elemento diferencial de longitud dl en el punto P sobre la
espira circular conductora, es
A.
B.
C.
D.
E.
radial y hacia afuera
radial y hacia adentro
en la dirección del campo magnético
tangente a la espira
cero
10.
Identifique entre las siguientes configuraciones la que NO tiene una representación correcta
de I y H
EK - 212 - I
8
2a. Sesión
11.
La fem inducida en un conductor en una máquina rotativa tiene carácter alterno.
Si la frecuencia de la fem es de 60 ciclos por segundo y el número de polos es 12,
la velocidad de rotación de la máquina será
A.
B.
C.
D.
E.
60 rpm
120 rpm
1200 rpm
600 rpm
1000 rpm
13.
12.
R
(t)
Posición Cerrada
Núcleo
Rc
i (t)
Rg
v(t)
f cps
+
+
N vueltas
Fuente
-
+
-
ic
Entrehierro
Bobina
N vueltas
-
Armadura Movil
Ferromagnética
Area A
Núcleo
Pivote
Ferromagnético
Una bobina excitada por una sola fuente
Cuando en la anterior figura se aumenta la
corriente de cero a I1, la fmm aumenta de
cero a F1 y el flujo y los enlaces de flujo
aumentan de cero a M1 y de cero a 81, respectivamente, toda la energía suministrada por
la fuente se
La figura muestra un sistema electromecánico excitado con una fuente de corriente
continua. Si la armadura móvil está inicialmente cerrada y luego es abierta por un
agente externo, durante el proceso de apertura el sistema se convierte en un
A.
B.
C.
D.
E.
A.
B.
C.
D.
E.
convierte en energía mecánica
regresa al sistema eléctrico
disipa en calor
almacena en el campo magnético
radia al espacio
generador
motor
contactor
transformador
condensador
EK - 212 - I
9
2a. Sesión
14.
17.
En un motor de inducción, los ensayos de
vacío y rotor bloqueado determinan
Si un motor de inducción opera a condiciones nominales y recibe un aumento de carga en el eje
A.
B.
C.
D.
E.
las pérdidas rotacionales y las pérdidas en el cobre
la velocidad y la eficiencia
el par y la corriente
el flujo y la temperatura
la fricción en las escobillas y la resistencia de los devanados
A.
B.
C.
D.
E.
el deslizamiento aumenta
el voltaje cae a cero
el sentido del campo giratorio se invierte
la frecuencia de la red cae
el deslizamiento se vuelve negativo
15.
Si tres transformadores monofásicos de 13.2
kV/120 V, 60HZ, 15 kVA cada uno, se conectan en delta (alto voltaje) - estrella (bajo
voltaje) para conformar un banco de transformación trifásico, la relación de voltajes
de línea en el banco es
A.
B.
C.
D.
E.
22.9 kV/208 V
22.9 kV/120 V
13.2 kV/127 V
13.2 kV /208 V
13.2 kV/220 V
Los factores que relacionan el rendimiento
de un transformador son
D.
E.
La regulación de velocidad de un motor de
DC que tiene la velocidad en vacío de 1800
rpm y la velocidad de plana carga de 1620,
es
A.
B.
C.
D.
E.
0.1%
1.0 %
10%
11.1%
0.11%
19.
16.
A.
B.
C.
18.
voltaje de entrada a voltaje de salida
potencia activa a potencia aparente
potencia de salida a potencia de entrada
corriente de entrada a corriente de salida
pérdida en el primario a pérdida en el
secundario
Un motor serie de corriente directa, presenta la siguiente característica
A.
B.
C.
D.
E.
posee un torque de arranque pequeño
funciona mejor en vacío que en carga
tiene una regulación de velocidad muy
alta
posee un factor de potencia muy pobre
tiene una velocidad en función de la
frecuencia
EK - 212 - I
10
2a. Sesión
20.
En un sistema eléctrico, para mejorar el factor de potencia y reducir el consumo
eléctrico, el motor que se utiliza es
A.
B.
C.
D.
E.
de corriente continua
de reluctancia
de inducción
sincrónico
paso a paso
21.
+9v
Para este circuito que tiene un diodo ideal, el valor de Vo es
igual a
A.
B.
C.
D.
E.
3k
6 voltios
3 voltios
0 voltios
9 voltios
4.5 voltios
6k
Vo
6k
3k
22.
Vo
+
-
Q1
Ie=(1+0.5 sen wt) mA
El voltaje de salida del circuito que se muestra es igual a
A.
B.
C.
D.
E.
(-7 + 1.5 sen wt) voltios
(7 + 1.5 sen wt) voltios
(3 + 1.5 sen wt) voltios
- 7 voltios
3 voltios
3k
R1
10v
+
11
EK - 212 - I
2a. Sesión
23.
Un circuito digital combinacional se utiliza para
A.
B.
C.
D.
E.
almacenar bits
automatizar un proceso
detectar una condición binaria
digitalizar una señal análoga
verificar una secuencia
24.
El Flip Flop D se obtiene a partir del Flip Flop JK modificando sus entradas, así
A.
J = 1,
K=D
B.
J = 0,
K=D
C.
J = D,
D.
J = D,
_
J = D,
K=D
_
K=D
E.
K=D
25.
Un puente rectificador controlado, monofásico y de onda completa sin filtro
capacitivo se alimenta directamente de una red de 220 voltios y 60 Hz. Si el
ángulo de disparo es de 90º y la carga es de 10 ohm, el valor de tensión media y
la corriente media en la carga es aproximadamente
A.
B.
C.
D.
E.
99 V
150 V
198 V
220 V
70 V
9.9 A
15 A
19.8 A
22 A
7.0 A
EK - 212 - I
12
2a. Sesión
PREGUNTAS DE ANALISIS DE RELACIÓN
TIPO VIII
26.
Al polarizar una unión PN, se busca controlar el ancho de la barrera de potencial
generada
PORQUE
La región de transición o de barrera y la creación de un potencial de barrera en
una unión PN se oponen al establecimiento de la corriente de portadores mayoritarios.
R2
27.
R1
+
Vi
-
Ii
Io
+
+
Vo
-
RM
En el amplificador inversor del circuito de la figura, la resistencia RM estabiliza la
ganancia de tensión
PORQUE
La resistencia RM del circuito de la figura hace parte del lazo de realimentación
de voltaje del amplificador inversor.
28.
La representación del número decimal -123 en complemento a dos es 10000101
PORQUE
La representación del +123 en complemento a dos es igual a su representación
en signo y magnitud.
EK - 212 - I
13
2a. Sesión
29.
_
Los mapas de Karnaugh utilizan el teorema de simplificación P(x) = P(x) xi + P(x) xi,
donde P(x) es un término producto y xi es la variable a simplificar
PORQUE
_
Con el teorema de simplificación P(x) = P(x) xi + P(x) xi se encuentran todos los
posibles grupos de 2k “minterms” adyacentes para obtener la expresión simplificada
30.
Para restar dos números de n bits representados en complemento a dos se puede
utilizar un circuito sumador
PORQUE
El valor negativo de un número de n bits es el complemento a dos del número positivo
PREGUNTAS DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON ÚNICA RESPUESTA - TIPO I
31.
jX s
Eg
C
A
R
G
A
VT
Si un generador sincrónico está conectado directamente a una carga y la potencia activa consumida por la carga aumenta y el par motor permanece constante,
la frecuencia del generador
A.
B.
C.
D.
E.
aumenta
permanece igual
disminuye
crece indefinidamente
es cero
EK - 212 - I
14
32.
2a. Sesión
33.
jX s
En un sistema eléctrico de potencia
monofásico se han definido los siguientes
valores de base:
C
A
R
G
A
Eg
Base de potencia = 1000 kVA
Base de voltaje = 10 kV
VT
Si la corriente en un circuito de este sistema
es de 2 p.u, la corriente real es
Un generador sincrónico está conectado directamente a una carga. Si la velocidad del
generador aumenta, la frecuencia del sistema
A.
B.
C.
D.
E.
A.
B.
C.
D.
E.
100 kA
200 mA
200 A
100 A
200 kA
disminuye
permanece igual
disminuye y luego aumenta
aumenta
aumenta y luego disminuye
34.
Determine la red que representa la siguiente matriz de admitancias
A.
1
7
Y=j 4


 − M M 
 
<
EXV = 

M

− M   
B.
10
Y12 = - j 4
2
1
10
Y12 = - j 4
3
Y=j 4
Y = j2
C.
2
1
Y=-j 1
2
10
Y12 = j 4
E.
2
Y=-j 3
4
1
Y=j 1
2
Y12 = - j 10
4
2
Y=-j 1
2
Y=-j 3
4
1
Y=j 2
D.
1
10
Y12 = j 4
2
Y=j 3
4
15
EK - 212 - I
2a. Sesión
35.
Si una onda de sobrevoltaje de magnitud V se propaga por una línea de transmisión de impedancia característica de 500 Ohmios, y el extremo de la línea está abierto, el voltaje en este
extremo después de que la onda incidente llega a él, es
A.
B.
C.
D.
E.
V
2V
-V
0
-2V
36.
En un sistema trifásico desbalanceado, las componentes simétricas de secuencia positiva
están conformadas por
A.
B.
C.
D.
E.
tres vectores de igual módulo, con diferencias de fase de 120o y con la secuencia de fase
opuesta a la de los vectores originales
tres vectores de igual módulo, con deferencias de fase de 120º y con la misma secuencia
de fase que los vectores originales
tres vectores de igual módulo y una diferencia de fase nula
tres vectores de diferente módulo, con diferencias de fase de 120o y con la misma secuencia de fase que los vectores originales
tres vectores de diferente módulo, con diferencias de fase 120o y con la secuencia de fase
opuesta a la de los vectores originales
37.
En el sistema mostrado en la figura, se quiere reducir la corriente que circulará por el generador y el transformador debido a una falla monofásica línea a tierra en el lado de alta tensión
del transformador. Una forma práctica y económica para lograr esto es
A.
B.
C.
D.
E.
reducir el voltaje de prefalla con el tap del transformador
aumentar la impedancia de la puesta a tierra del generador
aumentar la impedancia de secuencia cero del generador
reducir la impedancia de secuencia cero del transformador
aumentar la impedancia de secuencia cero del transformador
16
EK - 212 - I
2a. Sesión
PREGUNTAS DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON MÚLTIPLE RESPUESTA
TIPO IV
38.
Los principales objetivos de un estudio de cortocircuito son
1.
2.
3.
4.
especificar la capacidad de interrupción
analizar posibles casos de colapso de voltaje
calcular los ajustes de las protecciones
verificar problemas de estabilidad
39.
Los flujos de carga medidos en una línea de transmisión corta que conecta las
subestaciones A y B son los siguientes:
A la salida de la subestación A: P = 180 MW, Q = 120 MVAr.
A la llegada a la subestación B: P = 170 MW, Q = 100 MVAr
Cuáles de las siguientes condiciones se cumplen
1.
2.
3.
4.
el voltaje de la barra A está adelantado con respecto al voltaje de la barra B
el voltaje de la barra B está adelantado con respecto al voltaje de la barra A
la reactancia de la línea es el doble de su resistencia
la reactancia de la línea es el cuadrado de su resistencia
40.
Si dos generadores suministran una demanda de 1000 MW, los costos de cada
generador en función de las potencias generadas son:
C1(P1) = 400 + 10 P1 + 0.005 (P1)2
C2(P2) = 500 + 20 P2 + 0.001 (P2)2
Entonces los valores óptimos de las potencias generadas para minimizar los costos
totales sin considerar pérdidas de transmisión, se obtienen cuando
1.
2.
3.
4.
las potencias son iguales
los costos de las plantas son iguales
los costos incrementales son iguales
la suma de las potencias es igual a la demanda
EK - 212 - I
17
2a. Sesión
41.
42.
Los propósitos fundamentales del control
automático de generación son mantener
¿Cuáles de los siguientes fenómenos se consideran como transitorios electromagnéticos?
1.
la potencia de generación constante
1.
2.
la generación suficiente para cubrir la
demanda
2.
3.
la tensión de generación constante
4.
la frecuencia constante
3.
4.
una sobretensión ocasionada por baja
carga en una línea larga
una sobretensión ocasionada por una
maniobra de cierre de un interruptor
una sobretensión en una fase sana
ocasionada por un cortocircuito de otra
fase
una sobretensión tipo descarga atmosférica
PREGUNTAS DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON ÚNICA RESPUESTA
TIPO I
43.
Para una línea de transmisión de energía el “vano” es la distancia entre
A.
un conductor de fase y la estructura
B.
conductores de fase
C.
cables de guarda y conductor de fase
D.
cables de guarda y la estructura
E.
estructuras de soporte adyacentes
18
EK - 212 - I
2a. Sesión
44.
La figura muestra la curva de carga de un transformador de 125 kVA. Si la carga
pico es de 100kW con un factor de potencia de 1, el factor de demanda del
transformador es
A.
0.8
B.
1.0
C.
1.25
D.
0.2
E.
0.5
45.
Las ecuaciones de propagación tensión-corriente son útiles para
A.
encontrar la flecha de la catenaria
B.
hacer el plantillado
C.
seleccionar la ruta
D.
estimar el factor de diversidad
E.
calcular la regulación
EK - 212 - I
19
2a. Sesión
46.
C1 P 1 P 2 C2
a
a
a
La figura presenta la conexión de un megger y cuatro electrodos separados por
una distancia “a” y enterrados a una profundidad a/20. Este montaje permite
determinar experimentalmente
A.
B.
C.
D.
E.
la resistencia de la tierra que rodea el electrodo C1
la resistencia de la puesta a tierra
el gradiente de potencial superficial del área restringida
el valor de resistividad del terreno
la impedancia en la trayectoria de localización de los electrodos
47.
El efecto mecánico sobre los conductores de una línea de transmisión aérea por
la acción del viento se asimila como
A.
B.
C.
D.
E.
disminución del peso del conductor
un cambio de temperatura
envejecimiento prematuro
peso adicional en el conductor
aumento de la flecha del conductor
EK - 212 - I
20
48.
R(s)
+
Controlador
E(s)
D(s)
-
U(s)
Proceso
G(s)
2a. Sesión
D(s) = K(s + 2) , K > 0
Y(s)
G(s) =
4
s(s + 1)
La función de transferencia de lazo abierto del sistema de control representado, es igual a
V(V + )
A.
B.
V + V( + . ) + C.
.V + V + V( + . ) + D.
E.
. (V + )
V(V + )
V(V + )(s + 2)
49.
En el diagrama de bloques representado, el error en régimen estacionario ante entrada escalón unitario, es igual a
A.
B
N
N
R(s)
+
E(s)
-
C.
8K
D.
¥
E.
0
Controlador
D(s)
U(s)
Proceso
G(s)
Y(s)
D(s) = K(s + 2) , K > 0
G(s) =
4
s(s + 1)
EK - 212 - I
21
2a. Sesión
50.
Para el sistema de control mostrado, el error en estado estable ante la entrada
escalón unitario, es igual a
A.
ess = 1
B.
ess = 0
C.
ess
D.
ess = 1/6
E.
ess = 1/2
¥
51.
52.
Si G(s)H(s) es la función de transferencia
de lazo abierto de un sistema de control de
lazo cerrado con realimentación negativa, la
ecuación característica de sistema de control, es
Dada la siguiente tabla de Routh
S3
1
11
S2
6
6+k
A.
G(s) + H(s) = 0
S1
N
B.
1 - G(s)H(s) = 0
S0
6+k
C.
G(s) - H(s) = 0
El rango de k en el cual el sistema es estable, es
D.
1 + G(s)H(s) = 0
E.
(G(s)H(s) -1)*G(s) = 1
A.
B.
C.
D.
E.
0
- 60 < K < - 6
6 < K < 60
- 60 < K < 6
-6<K<6
- 6 < K < 60
EK - 212 - I
22
2a. Sesión
53.
Un proceso industrial puede ser aproximado por la función de transferencia
*V
V .
Si se le coloca el regulador o controlador proporcional H(s) = K en lazo cerrado con retroalimentación unitaria, el proceso
A.
B.
C.
D.
E.
es estable para k<-1
es estable para k>-1
es siempre estable para todo k
nunca es estable para todo k
es estable solamente para k=10
54.
55.
Un contacto de relé normalmente cerrado y
temporizado para cerrar, pertenece al tipo
relé denominado
Los relés térmicos protegen básicamente a
los motores de fallas ocasionadas por
A.
B.
C.
D.
E.
A.
B.
C.
D.
E.
temporizado “al trabajo” (on - delay)
temporizado “al trabajo” y al reposo
temporizado “al reposo” (off - delay)
temporizado electrónico
convencional con mecanismo de
temporización neumática
cortocircuito
cortocircuito y sobrecarga
pérdida de aislamiento
sobrefrecuencia y baja frecuencia
sobrecarga
56.
La coordinación de protecciones hace que un sistema de potencia sea
A.
B.
C.
D.
E.
veloz
selectivo
sobreprotegido
flexible
redundante
EK - 212 - I
23
2a. Sesión
57.
Los transformadores de instrumentación son necesarios en un sistema de protección, porque
A.
B.
C.
D.
E.
aíslan los equipos de protección, medida y control de los altos niveles del
sistema de potencia y suministran voltajes y corrientes estándares a estos
dispositivos
filtran las componentes de secuencia del sistema de potencia y alimentan
los equipos de protección, medida y control con ondas senoidales puras
eliminan la componente asimétrica que se presenta durante las primeras
etapas de un corto circuito
alimentan los relevadores de sobrecorriente y filtran las componentes de
secuencia del sistema de potencia
proporcionan valores de impedancia para los relés de distancia, y aíslan los
relevadores de sobrecorriente
58.
59.
El criterio de selección de una subestación
de 230kV encapsulada en SF6 en área sin
contaminación, es
En una central hidroeléctrica, una almenara
superior se utiliza para
A.
B.
C.
D.
E.
el bajo costo
el área reducida disponible
el aspecto visual de la subestación
el excelente rendimiento
el mejor sistema de puesta a tierra
A.
B.
C.
D.
E.
almacenar agua
almacenar aceite
evitar que el golpe de ariete se transmita al túnel de carga
proteger la turbina de presión
proteger al generador contra altas velocidades
60.
Los interruptores se clasifican de acuerdo con el medio en el que se desarrolla el
arco y se produce la interrupción de la corriente eléctrica. En un interruptor de
vacío, el medio en el cual se desarrolla el arco eléctrico es
A.
B.
C.
D.
E.
aire con baja presión
aceite
vacío
gas del metal de los electrodos
aire a alta presión