Ejercicios Electrotecnia general 1

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Carpeta de clase (práctico). UNC - FCEFyN

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25 de Agosto de 2014Ejercicio 1: Determinar la intensidad de corriente total en el circuito de la figura.

w=2pf = 314 [rad/s]V = 100 sen(314t + 30) VZ1 = R1 - jXc = 4 j 4 W = = 5,66 (-45) W Z2 = R2 + jXL = 5 + j 8,66 W= = 10 (60) WZ1*Z2= 10*5,66 (-45 + 60) W = 56,6 (15) WZ1+Z2 = (4+5) + j (-4 + 8,66) = 9 + j 4,66 WZeq = Z1*Z2 / (Z1+Z2) = 5,47 j 1,20 W = 5,6 (-12,4) WIt = 13,18 + j12,04 A = 17,86 (42,4) AI1 = 4,57 + j 17.07 A = 17,67 (75) A I2 = 8,66 j5 A = 10 (-30) AI1+I2 = 13,22 + j12,06 A = 17,9 (42,3) A

Ejercicio 2: Determinar la impedancia equivalente; realizar diagrama fasorial.Datos:R2 = 5 WE = 50 (30) VIt = 27,9 (57,8) AZ3 = 3 j4 W

Zeq = E / It = 50(30) / 27,9(57,8) = 1,58 j0,83 W = 1,8 (-27,8) W

Ejercicio 3: Determinar los valores del circuito de la figura:En valor absoluto:I1 = 22,3 AI2 = 8 AIt = 19,9 AR2 = 15 WE = 120 V

I1 = 22,3 (a 180) A= 22,3 (-21,2)AI2 = 8 (0) AIt = 29,9 (-15,6) A

Ejercicio 4: Determinar el valor de la medicin del ampermetro.

Z1 = 3 + j3 = 4,2 (45) WI1 = 15 (-45) AVab = 45 + j45 V = 63,6 (0) AZ2 = 10 + 2//5 = 11,34 WZeq = Z1*Z2 / Z1+Z2 = 3,3 (33,2) = 2,75 + j1,8 WIt = 18,94 + j3,94 A = 19,3(-33,2) AI1 = 15 (-45) AI2 = 5,6 (0) AI1+ I2 = 19,3 (-33,2) A

01 de Septiembre de 2014Ejercicio 1: Construir el tringulo de potencias.

Z = 10 (-36,8) WI = 5 (-53,1) AP ap. = 250 VAP ac. = 200 WP re. = 150 VArFactor de potencia = 0,8 en adelanto

Ejercicio 2: Determinar el valor de la impedancia para un circuito, donde la intensidad de corriente es de I = 18 A ; P ap. = 3500 VA ; factor de potencia 0.76

P = (I * I) * Z ; Z = 10,802 W f = arccos(0.76) = 40,5Z = 10,8 (40,5) WEjercicio 3: construir el tringulo de potencias. V2-3 = 50 V

Z eq = 12,3 (52,3)I tot = 4.06 (-52.3) AP ap = 203 VAP ac = 124 WP re = 160 VAr

Ejercicio 4: Determinar P ac. P re. P ap. en cada rama y la total.P ac = 1500 W

Z1 = 3.6 (56)Z2 = 6.7 (63)ZT = 2,3 (59)

P ac = P ap cos(phi) P ap = 2895,6 VAP re = 2476,8 Var

I = 35,125 AV = 82,44 (0) V (Tomamos como ngulo de ref para la tensin 0)I1 = 22,9 (-56.3) AI2 = 12.3 (-63.4) A

Electrotcnia General

P ap 1 = 1887.8 VAP act 1 = 1047 WP re 1 = 1571 VArP ap 2 = 1013 VAP ac 2 = 453 WP re 2 = 906 VAr

08 de Septiembre de 2014

Ejercicio 1: En un circuito se aplica una tensin E = 60 + j80 V, y circula una corriente I = -3 + j5 A. a) Determinar Z en modulo y fase.b) Calcular P ac. P re. P ap. c) Verificar por f

a) Z = V / I = (60 +j 80) / (-3 + j5) = 6,5 j15,9 W = 17,1 (-67,8) Wb) P ap. = 583 VAP ac. = 220 WP re. = 539,9 VArf.p = 0.38 en atraso c)

Ejercicio 2: Determinar el porcentaje de disminucin de la corriente al aadirle el capacitor.

1) It = I1Z1 = 5 + j 8,66 = 10 (60) WI1 = E/ Z = 10 A2) It = E/ZeqZeq = 16,1(36,2)WIt = 6,2 A3) 10 6,2 = 3,8 3,8 * 100% / 10 = 38%

Ejercicio 3: La potencia aparente del circuito en cuestin es de 25 KVA con f.p. de 0.8 en retraso, cuando se conecta una carga resistiva correspondiente a la calefaccin el factor de potencia cambia a 0.85 en retraso.Determinar la potencia activa instalada correspondiente a la resistencia de calefaccin.f1 = 36,9f2 = 31,8P re.1 = P re. 2 P ap. 1 sen(f1) = P ap. 2 sen(f2) P ap. 2 = P ap. 1 sen(f1)/ sen(f2)= 28,48 KVAP ac. 2= 28485,3 cos(f2) = 24,2 KW

Ejercicio 4: Determinar el valor de la capacitancia conectada en paralelo para que el factor de potencia sea de 0.95 en retraso. Siendo E = 120 V ; Z = 20 (30)W , f = 60 Hzf1 = 30f2 = arccos(0.95) = 18,2

C = 28 mFEjercicio 5: El factor de potencia de un circuito se corrige mediante un banco de capacitores en paralelo con 20 KVAr de diferencia, resultando un f.p. de 0,9 en retraso.La P ap. Resultante es de 185 KVA. Determinar el tringulo de potencia antes de la conexin y el factor de potencia correspondiente.

P ac. = P ap.1 cos() = 166,5 KWP re.1= P ap.1 sen() = 80,6 KVArP re2. = P re.1 + 20 KVAr = 100,6 KVArP ap2 = 194,5 KVAf 2= 31,1

15 de Septiembre de 2014

Ejercicio 1: Un circuito RLC serie con L = 25mH, C = 75 uF, w = 2000 rad/s, donde la intensidad de corriente tiene un ngulo de 25 en atraso respecto a la tensin.a) a qu pulsacin el ngulo de la intensidad de corriente ser de 25 en adelanto?b) Determinar la pulsacin de resonancia

a) Tan(25) = X/RR = 92,9WZ = 92,9 + j 43,3 W = 102,5 (25) W

b)

Ejercicio 2: Un circuito RLC serie, R = 25W, L = 0.06 H, f = 40 Hz, phi=60 en adelanto. Determinar el valor de C, y la frecuencia natural del circuito f0.

C = 68,15 uFf0 = 78,8 Hz

Ejercicio 3: Determinar la frecuencia natural del circuito y la intensidad de corriente total, para el circuito RLC serie, E = 40 V C = 20 uF RL=7 W L = 1mH.

Ejercicio 4: Determinar el valor de la resistencia para que el circuito entre en resonancia, XL = 10 W RC=10 W XC= 5 W.

RL = 12,2 W

06 de Octubre de 2014

Ejercicio 1: Un sistema trifsico alimentado por una tensin de lnea de 480V secuencia ACB, se conecta a una carga trifsica equilibrada en estrella de Z = 65 (-20)W.Determinar la intensidad de corriente que circula por la lnea y la potencia total consumida.

Tensiones de fase:VAN = 480 / 1.73 (-90) VVBN = 480 / 1.73 (30) VVCN = 480 / 1.73 (150) VTensiones de lnea:VAB = 480 (-120) VVBC = 480 (0) VVCA = 480 (120) VCorrientes de lnea:IA = 277 / 65 (-90+ 20) A = 4.26 (-70) AIB = 277 / 65 (30+ 20) A = 4.26 (50) AIC = 277 / 65 (150+ 20) A = 4.26 (170) APotencia total:PTOT = (1.73) (480) (4.26) cos(-20) = 3328 W

Ejercicio 2: Un sistema trifsico alimentado por una tensin de lnea de 480V sec ABC, se conectan 2 cargas en serie equilibradas, una carga en estrella Zy = 5 (45)W y una carga en tringulo ZD = 9(-30)W. Determinar las corrientes en las lneas.

Tensin de fase:VAN = 277 (90) VVBN = 277 (-30) VVCN = 277 (-150) VCorriente de lnea para carga en estrella:IA1 = 55,4 (45) AIB1 = 55,4 (-75) AIC1 = 55,4 (165) ATensin de lnea:VAB = 480 (120) VVBC = 480 (0) VVCA = 480 (-120) VCorriente de fase para carga en tringulo:IAB = 53,3(150) AIBC = 53,3(30) AICA = 53,3(-90) ACorriente de lnea para carga en tringulo:IA2 = 92,3(120) AIB2 = 92,3(0) AIC2 = 92,3(-120) AIntensidad de corriente de lnea:IA = 119,3 (93,3) AIB = 119,3(-26,6) IC = 119,3(-146,6) A

20 de Octubre de 2014Ejercicio 1: Un sistema trifsico equilibrado sec ABC, alimenta una carga en tringulo desequilibrada.Determinar corriente de lnea, y potencia consumida por el sistema.

VL = 500VZAB = 10(30) WZBC = 25(0) WZCA = 20(-30) W

VAB = 500(120)VVBC = 500(0)VVCA = 500(-120)VIAB = 50(90) AIBC = 20(0) AICA = 25(-90) ACorriente de lnea:IA = 75(90) AIB = 53.8(-68.2) AIC = 32(-128.6) APotencia total:

P = 502 (8,66) + 202 (25) + 252 (17.32) = 42.4 KW Ejercicio 2: Un sistema de carga desequilibrado en estrella, est alimentado por un sistema trifsico de 4 conductores secuencia ABC. Determinar la corriente de lnea y la corriente de neutro.VL = 208 VZA = 12(45) WZB = 10(30) WZC = 8(0) W

VAN = 120(90) VVBN = 120(-30) VVCN = 120(-150) VIA = 120(90) / 12(45) = 10(45) AIB = 120(-30) / 10(30) = 12(-60) AIC = 120(-150) / 8(0) = 15(-150) AIN = - (IA + IB + IC) = 10.8 (90,4) A

Ejercicio 3: Repetir el ejercicio 2, esta vez en un sistema de 3 conductores, determinar las tensiones a bornes de cada impedancia.

VAB = I1 * (ZA + ZB) + I2 *(- ZB)VBC = I1 * (- ZB) + I2 * (ZB + ZC)

D = A * I1 + B * I2E = B * I1 + C * I2

I1 = Det(H2) / Det(H1)I2 = Det(H3) / Det(H1)

Det(H1) = A*C B*BDet(H2) = D*C B*EDet(H3) = A*E B*D

A = (ZA + ZB) = 21,8 (38)B = - ZB = 10(-150)C = ZB + ZC = 17,4(16)D = VAB = 208(120)E = VBC = 208 (0)

IA = I1 = 12.9(50) AIB = - I1 + I2 = 9.3(-45,9) AIC = - I2 = 15.1 (-167.7) A

VA0 = 154.8 (95) VVB0 = 93(-15,9) VVC0 = 120.8(167.7) V

Ejercicio 4: Determinar la corriente de lnea, y la corriente del neutro para el siguiente sistema de carga conectado a una red trifsica sec ABC.VL = 480VZA = 12(45) WZB = 10(30) WZC = 8(0) WZAB = ZBC = ZCA = 10(30) W

Corrientes de lnea carga estrella:

Corrientes de fase carga en tringulo: Corrientes de lnea carga en tringulo:

Intensidad de corriente en las lneas:

Ejercicio 5: Determinar la corriente de lnea, la corriente del neutro para el siguiente sistema de cargas conectadas a una red trifsica.

VL = 190 VZ1 = 40 (35) WZ2 = 25 (-45) WZA = 15 (30) WZB = 2500 W en resistenciasZC = 1 capacitor de 220 uFf = 60 Hz

W ; W

Corrientes de fase:IA1 = 7.33 (60) AIA2 = 4.75 (85) AIB1 = 22.7 (-30) AIB2 = 7.6 (45) AIC = 9.12 (-60) A Corrientes de lnea:IA = IA1 + IA2 = 11.8 (70) AIB = IB1 + IB2 - IA2 = 26.8 (-23.5) AIC = IC1 IB2 = 13.3 (-93.5) AIN = - (IA + IB + IC) = 30.7 (155.1) A

27 de Octubre de 2014Determinar el valor de la impedanciaEjercicio 1: Determinar la lectura de dos vatmetros conectados a 240 V sec. ABC carga en tringulo equilibrada Z = 20(80)W.

P1 = VAC IA cos() = (240) (20,78) cos(30-80) W = -1705,7 WP2 = VBC IB cos() = (240) (20,78) cos(30+80) W = 3205,7 W

PTOT = 1500 W10 de Noviembre de 2014Ejercicio 1: Para el circuito de la figura, se cierra el interruptor a la posicin 1 para t = 0, luego se transmuta a la posicin 2 transcurridos un TAU. Determinar la funcin de corriente para ambos transitorios, y trazar las grficas para 1ms < t < 15ms

I(t) = E / R * e-t / RCRC = 5 msVc = Vo = 50 (1 e-1) = 31,6 VI0 = (V + Vo) / R = 0.61 A

I(t) = = 0.5 * e - 200t A , 0 < t < 5 ms= - 0.61 * e (t-5ms) / 1.5 ms A , t > 5ms

Vc = = 50 (1 - e-200 t ) V , 0 < t < 5 ms = - 30 (1 e-(t-5ms)/1.5ms)V + 31,6 e-(t-5ms)/1.5ms V , t > 5ms

Ejercicio 2: Dado el circuito determine el tipo de rgimen del transitorio. Determine la intensidad de corriente. Grafico correspondiente para (5