Electrotecnia

ufeffUCA INGENIERIA
Raúl R. Villar Electrotecnia I








PROBLEMAS PROPUESTOS
CAPITULO 1
CORRIENTE Y RESISTENCIA



OBJETIVO PRINCIPAL

Introducir al lector en la electrotecnia.Aprender a ver donde están los circuitos en la vida ordinaria. Utilizar los conceptos de ley de Ohm, resistencia, caída de tensión y aprender a diseñar sencillos circuitos de alimentación.

Problema 1.1

Se dispone de un carrete de alambre de cobre para bobinados, de 1.02 mm de diámetro. Determinar que longitud habrá que cortar para que a 20°C de temperatura ambiente, se tenga una resistencia de32 Ω.

Problema 1.2

El limite máximo de potencia que puede disipar un conductor de cobre de 2.5 mm2 de sección, aislado en PVC para 1.1 kV, 80°C de temperatura de régimen, para una temperatura ambiente de 40°C, es de 11000 W/km. A esta potencia el aislante alcanza los 80°C señalados que es su límite de capacidad térmica. Se quiere averiguar: 1) Cuánta más corriente podrá soportar, en régimenpermanente, sin que se excedan los 11000 W/km, si la temperatura ambiente en el sitio de instalación fuera de 0°C? y 2) Cuanto será la caída de tensión por kilómetro en ambos casos?

Problema 1.3

Dadas tres resistencias “R1”, “R2” y “R3”, conéctelas primero en paralelo, luego en serie y marque con flechas, de sentido arbitrario pero coherente, las diferentes corrientes y tensiones de cadauna, distinguiéndolas con letras y subíndices apropiados. Señale qué parámetro se caracteriza por ser común en la conexión serie y cuál en la conexión paralelo.

Problema 1.4

Se dispone de un conductor de cobre de 1.5 mm2 de sección aislado en PVC 1.1 kV, 80°C de temperatura de régimen. El conductor puede llevar 25 A permanentes, con una temperatura ambiente de 40°C, alcanzando su aislante, 80°Cde temperatura limite. Se quiere averiguar de qué longitud, con relación a la fuente de 220 V, se podrá diseñar un circuito bipolar, para que su caída de tensión no exceda el 3% máximo. La resistencia dada por el fabricante del conductor es de “r=12.7 Ω /km a 20°C”.

Problema 1.5

Una instalación de alumbrado compuesta de 120 lámparas incandescentes de 60W/110V cada una, es alimentada por ungenerador de corriente continua de 120 V, localizado a 500 m de la carga. Tomando en cuenta la tabla 1.2, calcular:

1) Mínimo conductor a utilizar por capacidad térmica o de corriente, con una temperatura ambiente de 40°C.
2) Mínimo conductor a utilizar por caída de tensión. Considerar para el caso que se permite una desviación máxima de tensión de ± 5%.
3) La tensión en los terminales de lacarga.
4) La potencia de pérdida en los cables de interconexión.
5) Considerando que el rendimiento lumínico de las lámparas utilizadas sea el 3%, cuántos vatios se habrán de convertir en luz y cuántos en calor.

Aspectos a considerar:

1) La formación del circuito alimentador estará dada por un cable bipolar, “1c x 2”, su canalización o forma de instalación será, directamente enterrado ysu sección por capacidad térmica será determinada por la tabla 1.2.
2) No se deberá considerar caída de tensión a la derecha de “ a’- b’ ”.

Problema 1.6

Un circuito de corriente continua formado por una línea de 500 m de longitud y conductores de 150 mm2 de cobre, alimenta una obra en construcción. La tensión en el origen de la línea se supone constante e igual a 220 V y la demanda máximade potencia es de 20 kW a 220 V. En el transcurso de la obra, se presenta la necesidad de suministrar corriente continua a un punto localizado a 400 m. del origen de la línea. Se quiere determinar:

1) ¿Cuál es la tensión en el extremo receptor cuando en la obra se consume la máxima demanda de potencia?Rta=209,6V
2) ¿Cuál es la máxima intensidad que se puede derivar a 400 m. del origen para...