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EJERCICIOS DE ELECTROTECNIA (CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA) 1. Un condensador de 50µF se conecta a un generador de tensión u=(660 x √2 x sen(314t))v. Calcula: a) b) c) d) Reactancia capacitiva. Intensidad eficaz. Potencia reactiva. Expresión algebraica de la intensidad instantánea.

2. Un circuito serie formado por un condensador de Xc=30Ω, una resistencia de R1=44Ω y una bobina de R =36Ω deresistencia óhmica y XL=90Ω de reactancia está conectado a un generador de 200 v, 60 Hz. Calcula: (a) La caída de tensión en cada uno de los componentes. (b) La potencia activa y reactiva del circuito. (c) La capacidad del condensador y el coeficiente de autoinducción de la bobina. 3. En el circuito de la figura, calcular: a) La intensidad que suministra el generador. I= 12,69 A. b) La intensidad quecircula por Z3. I= 10,55 A. c) Las caídas de tensión en Z1 y Z2. Represéntalas vectorialmente. d) Triángulo de potencias. P= 2.287 w. Q=1.601 VAr. S= 2.792 VA. e) El valor de cada uno de los componentes de las impedancias (R, L, C)
R1= 10 Ω L1= 31,8 mH R2= 3 Ω L2= 12,74 mH R3= 3 Ω C3= 796 µF. V1=179.4 v. V2=52,79 v.

E=220v. f=50 Hz.

Z1=(10+10j) Z2=(3+4j)
Z1

Z3=(3-j4)

∼

E

Z2Z3

1

( Ejercicio perteneciente a las PAU de junio de 2000 de Castilla La Mancha)

4. En el ejercicio de la figura, calcular: a) Impedancia equivalente del circuito. b) Triángulo de potencias. c) Z1. (5 ptos). IT = 50,2
102,5º

A

+
V = 100
90º

Z1

R2=2Ω

R3=10Ω

v.

~

XC2=2Ω

a) b)

ZT = VT/IT = 100 /50,2

90º

102,5º

= 1,99

-12,5º

Ω

Pa = V * I *Cos(α) = 100 * 50,2 * Cos(-12,5) = 4.901 W. Q = V * I * Sen(α) = 100 * 50,2 * Sen(-12,5) = -1.086 Var. S = V * I =100 * 50,2 = 5.020 VA. Pa = 4.901 W. α= -12,5º S = 5.020 VA. Q = 1086 VAr

c) IT = 50,2

Z2 = (2 ,-2j) Ω = 2,828
102,5º

–45º

Ω

A = (-10,86 , 49j) A

1/Z23 = 1/Z2 + 1/Z3 ; Z23 = ( Z2 * Z3 ) / ( Z2 + Z3 ) Z23 = 2,828
45º

* 10 / (2 , -2j ) + ( 10 , 0j ) = 2,324
90º0º

-35,54º

Ω

I23 = VT / Z23 = 100

/ 2,324

-35,54º

= 43

125,54º

A = (-25 , 35j) A
44,73º

I1 = IT – I23 = (-10,86 ,49j) – ( -25 , 35j) = (14,13 , 14j) A = 19,89 Z1 = VT / I1 = 100
90º

A.

/ 19,89

44,73º

= 5,02

45,27º

Ω

2

5. En el circuito de corriente alterna de la figura, determinar las intensidades, tensiones y potencias. Datos: Vab=2200v.Z1=10+40j Z2=15-20j Z3=60+30j Z4=30-30j.
Z1 C Z3

Z2

Z4

A

B

6.

Dado el circuito de c.a. de la figura, a) b) Intensidades y diagrama fasorial de tensión e intensidades. Factor de potencia y triángulo de potencias.

R1= 6Ω

R2= 4Ω

∼

V=60 v. F= 50 Hz.

30

Xl1=8Ω

Xc2= 4Ω

3

7. Dado el siguiente circuito de c.a. calcular: a) Impedancia total. b) Intensidad total.4Ω 3Ω 4Ω 3Ω a 4Ω 8Ω -5Ω b

Vab=150v / 50Hz

8. Un circuito en serie RLC resuena a 1.000 Hz si R=10Ω y L=1 H ¿ Cual es el valor de C?. Sol: C=0,02533µF 9. La frecuencia de la tensión aplicada a un circuito serie de R=5Ω, L=20mH y una capacidad variable C es de f=1000Hz. Hallar el valor de C para la resonancia. Sol: C=1,27µf. 10. Hallar la frecuencia de resonancia de un circuito serie RLC en elque R=100Ω, L=0,5H, C=40µf. Sol: f=35,7Hz. 11. Un generador de 50 Hz y de 220v. de fuerza electromotriz eficaz envía su corriente a un circuito en el que hay asociadas en serie una resistencia de 5Ω, una bobina de 1 H de autoinducción y un condensador de capacidad C ¿ Cual ha de ser el valor de esta capacidad para que el circuito entre en resonancia?, ¿Cuál será la tensión en la bobina y en elcondensador?.
Sol: C=10,13 µF UL=UC= 13.823 v

4

12. Hallar la potencia suministrada por el generador de tensión del circuito, así como las potencias disipadas en las resistencias.
Sol: Pt = 140w. En la resistencia de 10Ω P=80w. En la resistencia de 3Ω P=60w.

10Ω

3Ω 50 v. 4Ω
0

5Ω

13. Averiguar la impedancia equivalente del circuito, así como los valores de cada intensidad,...