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Cuestionario de Máquinas Eléctricas Realizar una presentación con diapositivas donde expliquen el principio de funcionamiento del transformador, las partes que lo componen y la clasificación de estos. 1.- Fue un físico y químico británico que estudió el electromagnetismo y la electroquímica. Sus principales descubrimientos incluyen la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis. Faraday Oersted Newton Tesla Lenz 2.- Si un conductor se mueve a través de un campo magnético o está situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se induce una corriente eléctrica en el primer conductor. Ley de Faraday Ley de Ohm Ley de Kirchoft Ley de Ampere Ley de Lenz 3.- El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce Ley de Lenz Ley de Ohm Ley de Faraday Ley de Ampere Ley de Kirchoft 4.- Conjunto de líneas de fuerza que atraviesan la superficie de un cuerpo sometido a la acción de un campo magnético. Flujo magnético Campo eléctrico Densidad de campo eléctrico Campo magnético Corriente eléctrica 5.- De acuerdo con la Ley de Ampere, la corriente de un circuito forma un campo magnético alrededor del mismo. Adicionalmente, si la corriente cambia en el tiempo, de acuerdo con la Ley de Faraday, se crea un campo eléctrico inducido en todo el espacio, el cual genera a todo lo largo del mismo circuito, una fuerza electromotriz inducida, la cual se conoce también como: Autoinducción Inductancia mutua FEM variable Voltaje inducido Corrientes parásitas 6.- Este físico enunció una ley que afirma que las tensiones o voltajes aplicadas a un conductor, generan una F.E.M (fuerza electro motriz) que se opone al paso de la corriente que la produce. Lenz Faraday Tesla Oersted Newton

7.- La siguiente imagen, representa uno de los experimentos fundamentales del magnetismo. ¿Quién realizó dicho experimento? Faraday Oersted Newton Tesla Lenz

8.- Es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de voltaje, en energía alterna de otro nivel de voltaje, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Transformador eléctrico Motor eléctrico Alternador Generador Dínamo 9.- Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. Transformador eléctrico Motor eléctrico Alternador Generador Dínamo 10.- Es un fenómeno eléctrico descubierto por el físico francés Léon Foucault en 1851. Se produce cuando un conductor atraviesa un campo magnético variable, o viceversa. Corrientes parásitas Autoinducción Inductancia mutua FEM variable Voltaje inducido 11.- Se llama así al efecto de producir una fem en una bobina, debido al cambio de corriente en otra bobina acoplada. Inductancia mutua FEM variable Corrientes parásitas Autoinducción Voltaje inducido 12.- Este dispositivo tiene un núcleo, generalmente, fabricado de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético Transformador eléctrico Generador eléctrico Motor eléctrico Alternador eléctrico Motor de combustión interna

13.- Indica el aumento o decremento que sufre el valor del voltaje de salida con respecto al voltaje de entrada, esto quiere decir, la relación entre el voltaje de salida y, de entrada. Relación de transformación Bobina primaria Bobina secundaria Transformador eléctrico Inducción electromagnética Resolver ejercicios sobre regulación de tensión de los transformadores cuando operan bajo diferentes tipos de cargas, así como su eficiencia. 14.- Un transformador ideal tiene capacidad nominal de 2400/120 V, 9.6 kVA y 50 vueltas en el lado secundario. Determine las capacidades nominales de corriente de los devanados primario y secundario. Ip = 4 A, Is = 80 A Ip = 200 A, Is = 10 A Ip = 8 A, Is = 160 A Ip = 1 A, Is = 20 A Ip = 16 A, Is = 0.8 A 15.- La corriente primaria que entra a un transformador ideal con capacidad nominal de 2500/125 V es de 5 A. Calcule la capacidad nominal en kVA. P = 12.5 kVA P = 10.5 kVA P = 30.3 kVA P = 62.4 kVA P = 25.7 kVA 16.- La corriente primaria que entra a un transformador ideal con capacidad nominal de 2500/125 V es de 5 A. Calcule la corriente secundaria. Is = 100 A Is = 400 A Is = 700 A Is = 300 A Is = 600 A 17.- Un transformador elevador ideal de 480/2 400 V suministra 50 kVA a una carga resistiva. Calcule la corriente primaria. Ip = 104.17 A Ip = 20.83 A Ip = 53.25 A Ip = 39.47 A Ip = 85.39 A 18.- Un transformador elevador ideal de 480/2 400 V suministra 50 kVA a una carga resistiva. Calcule la corriente secundaria. Is = 20.83 A Is = 53.25 A Is = 104.17 A Is = 39.47 A Is = 85.39 A

19.- Un transformador reductor de potencia con relación de vueltas de m = 10 suministra 12.6 V a una carga resistiva. Si la corriente primaria es de 2.5 A, ¿Cuánta potencia se suministra a la carga? P = 315 VA P = 520 VA P = 250 VA P= 126 VA P = 440 VA 20.- Un transformador de 4 kVA y 2400/240 V tiene 250 vueltas en el lado secundario. Calcule el número de vueltas en el lado primario. Np = 2500 Np = 1000 Np = 500 Np = 1500 Np = 2000 21.- Un transformador de 4 kVA y 2 400/240 V tiene 250 vueltas en el lado secundario. Calcule la corriente en la bobina secundaria. Is = 16.67 A Is = 20.83 A Is = 53.25 A Is = 39.47 A Is = 85.39 A 22.- Un transformador monofásico de 100 kVA. 3000/220 V, 60 Hz, tiene 100 espiras en el devanado secundario. En el supuesto que el transformador es ideal, calcular la corriente secundaria. Is = 454.54 A Is = 220.83 A Is = 513.25 A Is = 395.47 A Is = 845.39 A 23.- Un transformador monofásico de 100 kVA. 3000/220 V, 60 Hz, tiene 100 espiras en el devanado secundario. En el supuesto que el transformador es ideal, calcular el número de vueltas en el devanado primario. Np = 2592 Np = 1364 Np = 5173 Np = 1562 Np = 2000 Realizar la conexión de un transformador y medir sus parámetros eléctricos 24.- Un transformador reductor de 20 kVA, 2400/240 V y 60 Hz tiene los valores siguientes de resistencia y reactancia de dispersión: R1 = 8 ohms , R2 = 0.08 ohms, X1 = 24 ohms , y X2= 0.24 ohms. El transformador opera a 75% de su carga especificada. Si el factor de potencia de la carga es de 0.866 en adelanto, determine la impedancia del devanado secundario. Z2 = 0.08 + 0.24j Z2 = 16 + 48j Z2 = 8 + 24j Z2 = 8.8 + 2.4j Z2 = 1.6 + 4.8j

25.- Un transformador reductor de 20 kVA, 2400/240 V y 60 Hz tiene los valores siguientes de resistencia y reactancia de dispersión: R1 = 8 ohms , R2 = 0.08 ohms, X1 = 24 ohms , y X2= 0.24 ohms. El transformador opera a 75% de su carga especificada. Si el factor de potencia de la carga es de 0.866 en adelanto, determine la fem 

inducida en el devanado secundario:  E2 = 236.86 + 15.50j E2 = 243.16 + 48.72j E2 = 228.10 + 9.30j E2 = 128.85 + 24.59j E2 = 167.21 + 14.78j 26.- Un transformador reductor de 20 kVA, 2400/240 V y 60 Hz tiene los valores siguientes de resistencia y reactancia de dispersión: R1 = 8 ohms , R2 = 0.08 ohms, X1 = 24 ohms , y X2= 0.24 ohms. El transformador opera a 75% de su carga especificada. Si el factor de potencia de la carga es de 0.866 en adelanto, determine la fem 

inducida en el devanado primario:  r = 2373.36, ang = 3.74° r = 2479.93, ang = 11.32° r = 2282.90, ang = 2.33° r = 1311.75, ang = 10.80° r = 1678.62, ang = 5.05° 27.- Un transformador reductor de 20 kVA, 2400/240 V y 60 Hz tiene los valores siguientes de resistencia y reactancia de dispersión: R1 = 8 ohms , R2 = 0.08 ohms, X1 = 24 ohms , y X2= 0.24 ohms. El transformador opera a 75% de su carga especificada. Si el factor de potencia de la carga es de 0.866 en adelanto, determine la impedancia del devanado primario. Z1 = 8 + 24j Z1 = 8.8 + 2.4j Z1 = 0.08 + 0.24j Z1 = 16 + 48j Z1 = 1.6 + 4.8j 28.- Un transformador reductor de 23 kVA, 2300/230 V y 60 Hz tiene los valores siguientes de resistencia y reactancia de dispersión: R1 = 4 ohms , R2 = 0.04 ohms, X1 = 12 ohms , y X2= 0.12 ohms. El transformador opera a 75% de su carga especificada. Si el factor de potencia de la carga es de 0.866 en adelanto, determine la impedancia del devanado primario. Z1 = 4 + 12j Z1 = 8.8 + 2.4j Z1 = 0.08 + 0.24j Z1 = 16 + 48j Z1 = 1.6 + 4.8j 29.- Un transformador reductor de 23 kVA, 2300/230 V y 60 Hz tiene los valores siguientes de resistencia y reactancia de dispersión: R1 = 4 ohms , R2 = 0.04 ohms, X1 = 12 ohms , y X2= 0.12 ohms. El transformador opera a 75% de su carga especificada. Si el factor de potencia de la carga es de 0.866 en adelanto, determine la impedancia del devanado secundario Z2 = 0.04 + 0.12j Z2 = 16 + 48j Z2 = 8 + 24j Z2 = 8.8 + 2.4j Z2 = 1.6 + 4.8j

30.- Un transformador reductor de 23 kVA, 2300/230 V y 60 Hz tiene los valores siguientes de resistencia y reactancia de dispersión: R1 = 4 ohms , R2 = 0.04 ohms, X1 = 12 ohms , y X2= 0.12 ohms. El transformador opera a 75% de su carga especificada. Si el factor de potencia de la carga es de 0.866 en adelanto, determine la fem 

inducida en el devanado secundario:  E2 = 228.10 + 9.30j E2 = 236.86 + 15.50j E2 = 243.16 + 48.72j E2 = 128.85 + 24.59j E2 = 167.21 + 14.78j 31.- Un transformador reductor de 20 kVA, 2400/240 V y 60 Hz tiene los valores siguientes de resistencia y reactancia de dispersión: R1 = 8 ohms , R2 = 0.08 ohms, X1 = 24 ohms , y X2= 0.24 ohms. El transformador opera a 75% de su carga especificada. Si el factor de potencia de la carga es de 0.866 en adelanto, determine la fem 

inducida en el devanado primario:  r = 2282.90, ang = 2.33° r = 1311.75, ang = 10.80° r = 2373.36, ang = 3.74° r = 2479.93, ang = 11.32° r = 1678.62, ang = 5.05° 32.- Sea V1 = 2261.96 + 185.97i y 20 kohms la resistencia equivalente de la pérdida en el núcleo en el lado primario del transformador. Calcule la corriente de pérdida en el núcleo. Ic = 0.113 + 9.3^-3i Ic = 2.340 + 8.5^-3i Ic = 0.731 + 1.2^-3i Ic = 3.965 + 5.8^-3i Ic = 1.130 + 4.6^-3i 33.- Sea V1 = 2261.96 + 185.97i y 15 kohms la reactancia de magnetización en el núcleo del lado primario del transformador. Calcule la corriente de magnetización el núcleo. Im = 0.012 - 0.15i Im = 3.965 + 5.8i Im = 0.113 - 9.3i Im = 2.340 - 8.5i Im = 1.130 + 4.6i 34.- Un transformador reductor de 2.4 kVA, 2400/240 V y 60 Hz tiene los parámetros siguientes: R1 = 1.5 Ω, X1 = 2.5 Ω, R2 = 0.02 Ω, X2 = 0.03 Ω, Rc1 = 6 k Ω y Xm1 = 8 k Ω. Opera a 80% de su carga con un factor de potencia de 0.85 en atraso. Determine el valor de Re1 Re1 = 3.5 ohms Re1 = 5.5 ohms Re1 = 8.3 ohms Re1 = 1.7 ohms Re1 = 1.4 ohms 35.- Un transformador reductor de 2.4 kVA, 2400/240 V y 60 Hz tiene los parámetros siguientes: R1 = 1.5 Ω, X1 = 2.5 Ω, R2 = 0.02 Ω, X2 = 0.03 Ω, Rc1 = 6 k Ω y Xm1 = 8 k Ω. Opera a 80% de su carga con un factor de potencia de 0.85 en atraso. Determine el valor de Xe1 Xe1 = 5.5 ohms Xe1 = 8.3 ohms Xe1 = 1.7 ohms Xe1 = 3.5 ohms Xe1 = 1.4 ohms

36.- Un transformador reductor de 2.4 kVA, 2400/240 V y 60 Hz tiene los parámetros siguientes: R1 = 1.5 Ω, X1 = 2.5 Ω, R2 = 0.02 Ω, X2 = 0.03 Ω, Rc1 = 6 k Ω y Xm1 = 8 k Ω. Opera a 80% de su carga con un factor de potencia de 0.85 en atraso. Determine el valor de Ze1 Ze1 = 3.5 + 5.5i Ze1 = 1.5 + 8.3i Ze1 = 6 - 1.7i Ze1 = 5.5 + 3.5i Ze1 = 8 - 1.4i Realizar un video que describa el principio de operación de las máquinas de CC, sus partes principales (como generador y motor). 37.-Dispositivo que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Motor eléctrico Alternador eléctrico Motor de combustión interna Transformador eléctrico Generador eléctrico 38.- Esta máquina opera primordialmente en base a dos principios: La ley de inducción de Michael Faraday y el Principio que observo André Ampere. Motor eléctrico Alternador eléctrico Motor de combustión interna Transformador eléctrico Generador eléctrico 39.- Es un tipo de motor eléctrico de corriente continua en el cual el inducido y el devanado inductor o de excitación van conectados uno a continuación del otro. Serie Shunt Compound Sin escobillas De inducción 40.- Es un motor eléctrico de corriente continua cuyo bobinado inductor principal está conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados inducido e inductor auxiliar. Shunt Compound Serie Sin escobillas Servomotor 41.-Motor eléctrico de corriente continua cuya excitación es originada por dos bobinados inductores independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados: inducido, inductor serie e inductor auxiliar. Compound Inducción Sin escobillas A pasos Shunt

42.- Este tipo de motor eléctrico, funciona con fuentes independientes que alimentan al rotor y al estator. De excitación independiente De inducción Serie Shunt Compound 43.- Dos son los factores importantes que determinan la potencia mecánica de salida en los motores eléctricos: el par y : La velocidad Número de polos La corriente de entrada Tipo de alimentación (ca o cd) El tipo de bobinado 44.- En un motor la _____________ de la potencia se ve afectada por las pérdidas mecánicas y las perdidas eléctricas. Eficiencia Velocidad Corriente Fuerza Inducción 45.- Es la fuerza que ejerce un motor sobre el eje de transmisión de potencia. Par motor Fuerza centrífuga Carga Potencia Velocidad de giro 46.- Esta característica depende directamente de las corrientes del rotor y tenemos que saber que en el momento que en el momento del arranque son muy elevadas, disminuyendo a medida que se aumenta la velocidad. Par motor Potencia absorbida Inducción magnética Potencia útil Velocidad de giro 47.- Se mide generalmente en joules por segundo (watts), pero también puede medirse en el sistema inglés en libra pie por segundo (lb p/s) o en caballos de fuerza (HP). Potencia Par motor Velocidad de giro Trabajo Eficiencia Resolver ejercicios sobre motores y generadores de CC 48.-Un motor consume 5 kW de potencia eléctrica y produce 4 kW de potencia mecánica. ¿Cuál es su eficiencia? n = 80% n = 20% n = 1.2% n = 0.8% n = 0.2%

49.- Un motor eléctrico gira a 1200 rpm, ¿cuál será su velocidad de giro en rad/s? w = 125.66 rad/s w = 753.98 rad/s w = 382.71 rad/s w = 420.69 rad/s w = 251.32 rad/s 50.- Un motor eléctrico tiene una eficiencia de 85% y una potencia nominal de 5 hp, se conecta a 120 V y gira a 1450 rpm. Determine: a) La potencia de salida en kW. b) Si se requiere mover un sistema mecánico con un par resistente de 30 N.m, ¿Se puede utilizar este motor? Psal = 3.17 kW, No se puede utilizar Psal = 4.25 kW, Si se puede utilizar Psal = 1.40 kW, No se puede utilizar Psal = 4.56 kW, Si se puede utilizar Psal = 3.73 kW, No se puede utilizar 51.- Un motor eléctrico tiene una eficiencia del 90 % y entrega una potencia útil de 8.55 hp cuando se conecta a 120 V y gira a 3200 rpm. Determine la potencia nominal en kW. Pnom = 7.08 kW Pnom = 5.74 kW Pnom = 6.37 kW Pnom = 9.50 kW Pnom = 7.69 kW 52.- Se desea calcular la potencia útil de un motor eléctrico cuyo diámetro del rotor es de 20 cm, con un giro de 1200 rpm. La fuerza en la periferia del rotor es de 0.35 kN. Exprese el resultado en hp. Putil = 4.21 hp Putil = 8.80 hp Putil = 3.17 hp Putil = 7.56 hp Putil = 11.79 hp 53.- Un pequeño ascensor deberá mover en conjunto con su peso, una carga máxima de 3 kN. Dicho ascensor estará accionado por un motor eléctrico conectado a una polea de 25 cm de radio. La distancia de trabajo es de 30 m de altura y dicha carga deberá tardar 10 segundos en llegar a la parte superior. Determine: a) La potencia útil requerida en hp b) La potencia nominal del motor en hp, considerando una eficiencia del 88% Putil = 12.1 hp, Pnom = 13.7 hp Putil = 9 hp, Pnom = 10.2 hp Putil = 11.8 hp, Pnom = 13.9 hp Putil = 7.2 hp, Pnom = 8.2 hp Putil = 15.5 hp, Pnom = 17.6 hp 54.- Un pequeño ascensor deberá mover en conjunto con su peso, una carga máxima de 3kN. Dicho ascensor estará accionado por un motor eléctrico conectado a una polea de 25 cm de radio. La distancia de trabajo es de 30 m de altura y dicha carga deberá tardar 10 segundos en llegar a la parte superior. Determine: a) El par motor b) La velocidad de giro del motor en rpm M = 750 N.m, n = 115 rpm M = 500 N.m, n = 75 rpm M = 250 N.m, n = 25 rpm M = 600 N.m, n = 100 rpm M = 450 N.m, n = 150 rpm

Realiza el arranque y control de velocidad de los motores de C.C. 55.- Un motor de corriente continua se alimenta con 220 V y absorbe una intensidad de 15 A. Se ha comprobado que las pérdidas en el hierro más las mecánicas suman 480 W. Calcular a) La potencia útil b) El rendimiento del motor Putil = 2.82 kW, n = 85.5 % Putil = 3.12 kW, n = 65.5 % Putil = 5.79 kW, n = 75.5 % Putil = 7.30 kW, n = 95.5 % Putil = 4.61 kW, n = 55.5 % 56.- Un motor de corriente continua se alimenta con 220 V y absorbe una intensidad de 15 A. Se ha comprobado que las pérdidas en el hierro más las mecánicas suman 480 W. Calcular a) El rendimiento del motor b) El par motor, si éste gira a 1600 rpm n = 85.5 %, M = 16.83 N.m n = 65.5 %, M = 12.24 N.m n = 75.5 %, M = 29.07 N.m n = 95.5 %, M = 51.63 N.m n = 55.5 %, M = 18. 59 N.m 57.- Un motor de corriente continua conectado en derivación desarrolla una potencia de 4.4 kW cuando se conecta a un voltaje de 110 V. Si la corriente en los devanados es de 50.8 A, cuando el motor gira a 4200 rpm, determine el rendimiento del motor. n = 80% n = 20% n = 1.2% n = 0.8% n = 0.2% 58.- Un motor de corriente continua conectado en derivación desarrolla una potencia de 4.4 kW cuando se conecta a un voltaje de 110 V. Si la corriente en los devanados es de 50.8 A, cuando el motor gira a 4200 rpm, determine el par motor. M = 10 N.m M = 13 N.m M = 18 N.m M = 15 N.m M = 21 N.m 59.- De un motor serie de 22 CV se conocen: Rex=0.15 Ω; Ri=0.25 Ω; la tensión de alimentación es 220V y la intensidad de corriente que absorbe de la línea es de 100 A cuando la velocidad es de 1200 rpm. Determinar el rendimiento de la máquina n = 73.5% n = 62.4% n = 92.6% n = 65.8% n = 80.2%

60.- De un motor serie de 22 CV se conocen: Rex=0.15Ω; Ri=0.25Ω; la tensión de alimentación es 220V y la intensidad de corriente que absorbe de la línea es de 100 A cuando la velocidad es de 1200 rpm. Determinar las pérdidas en el cobre Pcu. Pcu = 4 kW Pcu = 3 kW Pcu = 6 kW Pcu = 7 kW Pcu = 5 kW 61.- De un motor serie de 22 CV se conocen: Rex=0.15Ω; Ri=0.25Ω; la tensión de alimentación es 220V y la intensidad de corriente que absorbe de la línea es de 100 A cuando la velocidad es de 1200 rpm. Determinar el par motor nominal M = 128.67 N.m M = 139.52 N.m M = 180.49 N.m M = 153.65 N.m M = 218.76 N.m