Ejercicios de electrónica

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA EXPERIMENTAL “LIBERTADOR”

INSTITUTO PEDAGOGICO “RAFAEL ALBERTO ESCOBAR LARA”
MARACAY, ESTADO ARAGUA.

RESOLUCION DE CIRCUITOS
Trabajo realizado como requisito para la aprobación
de la cátedra de Electrónica I

Milián M. Doris
C.I: 09.688.669
Especialidad: FísicaSección: 221

Junio 2008
I PARTE
IMPEDANCIA, REACTANCIA Y POTENCIA EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA

1.- Calcular la potencia disipada por la impedancia total.

V2 (t) = 110 Sen (1000 t) = 110 0º V
V1 (t) = 50 sen (1000t + 30º) = 50 30º V
I (t) = 2 sen (1000 t - 60 º ) = 2 -60º A.

Calculo de potencia:
XL = wL1 = 1000 *5*10-3 H = 5
Xl2 = w L2 = 1000 * 10*10-3 H = 10
XL3 = wL3 = 1000* 5*10-3 H = 5
Xc1 = 1/wc1 = 1 / 1000*2*10-6 f
Xc = 500
Xc2 = 1/wc2 = 1/1000*18*10-6 f Xc2 =67
Z1 = (15 +j15) = 16 18.43º
Z2 = j (XL1 – Xc1 ) Z2 = (-j490) = 490 -90º
Z3 = (20 –j62) = 65.14 -72.12º
Z4 = 20 = 20 0º
10 + j50

2.-

Valores rms (eficaz):
Vrms = Vp/2 Vrms = 10/2 sen 1000t Vrms = (10/2) 0º V
Irms = Vrms / Z1 + Z2 = (10/2 0º) / 30 +j 350 = 102 0º / 351.25 85.1º= 20-85.1 º mA
S = P + jQ
P = I2 R = (20 mA)2 * 20 = 8 mW
Q = XL * I2 = 300*120mA2 = 0.12 var.
S = (8 mw + j 0.12 var)
S = (8mw) 2 +(0.12var)2 = 0.12 VA
Cos = 0.07

3.- El siguiente circuito tiene en paralelo una rama RL con una rama RC. Calcula la impedancia del circuito, la corriente y el ángulo de fase entre tensión y corriente.

Solución:
Las impedancias complejas de cada una delas ramas:
Z1 = 6 + j8 Z2 = 4 + j4
Sus módulos:
Z1 = R2 + X2 = 62 + 82 = 10
Z2 = R2 + X2 = 42 + 42 = 5.66
Cálculo de las admitancias:
1/Z = 1/Z1 + 1/Z2 = (6 –j8/100) + (4 + j 4/32) = 0.185 + j0.045

El inverso es la impedancia:
Z1 = 0.185 + j 0.045 / 0.0362 = 5.11 – j 1.24
Ahora se calcula el módulo y el argumento:
Z = R2 + X2 = 5.112 +1.242 = 5.26
Tg = X/R =-1.24/5.11 = - 0.243
= - 13.64º
Las intensidades de corriente se calculan aplicando la ley de Ohm:
It = U/Z = 60 V / 5.25 = 11.4
I1 = U/Z1 = 60 V / 10
I2 = U/Z2 = 60 V / 5.66 = 10.6

4.- Calcula en el siguiente circuito la caída de tensión en cada uno de los componentes y la potencia aparente, activa y reactiva.

Calculo de las reactancias:
Xc = 1/ 2fC = 1 / 2 100* 0.8 *10-6 = 1.989Impedancia compleja:
Z = 1.000 + j1.989
Intensidad de corriente:
I = U/Z = 100 / 2.227 = 4.49 mA 45 mA
Caída de tensión parciales
Ur = RI = 1.000 44.9 10-3 A = 44.9 V 45 V
Uc = Xc I = 1.989 44.9 10-3 A = 89.3 V
Cálculo de potencias:
= arctg 2RC-1= arctg (2 1.000 0.8*10-6) -1 = 63.3º
Cos = cos 63.3 º = 0.449
Sen = sen 63.3º = 0.893
S = UI = 100 V 0.045 = 4.5 VAP = S cos = 4.5 VA 0.449 = 2.0 W
Q = S sen= 4.5 0.893 = 43.0 var
5.- Según el siguiente circuito paralelo RLC. Calcula el valor de las intensidades parciales y total y el desfase entre la tensión y la corriente.

Solución:
Xc = 1 / 2 *50* 10* 10-6 = 318
Bc = 1/ Xc = 3.14 10-3 S
XL = 2 50 s-1 6 H = 1.885
BL= 1/XL = 0.53* 10-3S
B = Bc - BL = 2.61* 10-3 S
Y = 1/Z = G2 +B2= (1/1000)2 + (2.61* 10-3)2 = 2.79 10-3 S
Z = 358
6.- Calcula la intensidad de corriente del circuito serie RLC y el desfase entre la tensión y la intensidad.

Solución:
XL = 2 f L = 2 *50* 0.1 = 31.4
Xc = 1/2 f L = 1/2 *50 20*10-6 = 159
Xc = R2 + (Xl – Xc)2 = 1002 + (31.4 – 159 )2 = 162
I = U/Z = 220 /162 = 1.36 A
Tag = XL – Xc /100 = 31.4 – 159 / 100 = - 1.28
= arctg(-1.28) = - 51.9 º
Lo que indica que la tensión esta retrasada.
Calcula las potencias del circuito:

Factor de potencia:
Cos = cos – 151.9º = 0.617
Potencia aparente:
S = U I = 220 * 1.36 = 229VA
Potencia activa:
P = S cos = 299 * 0.617 = 185 W
Potencia reactiva:
Q = S sen 0.299 sen(-51.9) = - 235 var
El signo negativo indica que la potencia reactiva es de origen capacitivo....