• Author / Uploaded
• PUBG MOBILE SG9

Citation preview

Solución Práctica Calificada 2 Asignatura Docente Duración

: Ingeniería Eléctrica : Henry Gómez Urquizo : 60 minutos

Docente

:

Henry Gómez Urquizo

Facultad

:

Ingeniería

Apellidos Nombres Fecha

: …………………………. : …………………………. : 15/09/2020

Instrucciones: La evaluación se desarrolla en 60 minutos, de manera individual y sin ayuda de apuntes o textos de apoyo. Puede usar papel y lapicero y también su calculadora personal o de su computadora para resolver los problemas planteados. Al finalizar, deberá enviar la imagen del desarrollo de los problemas con código QR generado por EXAM.NET. Durante la evaluación, no debe comunicarse con ninguna otra persona por cualquier medio, ni enviar o recibir mensajes por mail o celular.

1. Durante las prácticas de laboratorio con condensadores se obtuvo la grafica

mostrada. A partir de ella, determine la constante de tiempo tau () y el valor del condensador del circuito RC que se implemento en TinkerCAD. (4 pts)

𝜏 = 𝑅𝐶 => 𝐶 =

𝜏 16 = = 1600𝜇𝐹 𝑅 10𝐾Ω

Ingeniería Eléctrica

2.

A partir del gráfico en el dominio del tiempo para el circuito RL mostrado, haga la representación fasorial de las tensiones y corrientes. (4 pts)

3. Determine el valor de la tensión de salida UA para las frecuencias de 100, 1000 y 10,000 Hz y represente fasorialmente las tensiones y corrientes del circuito RL con R=560 , L=68 mH y UE=120 VAC. (4 pts)

𝑋

= 2𝜋𝑓 𝐿 = 2(3.1416)(100)(68𝑚𝐻) = 42.7Ω

𝑋

= 2𝜋𝑓 𝐿 = 2(3.1416)(1000)(68𝑚𝐻) = 427Ω

𝑋

= 2𝜋𝑓 𝐿 = 2(3.1416)(10000)(68𝑚𝐻) = 4.27𝐾Ω

𝑈

=

𝑈

=

𝑈

=

𝑋 𝑋

+𝑅 𝑋

𝑋

+𝑅 𝑋

𝑋

+𝑅

𝑈 = 𝑈 = 𝑈 =

42.7 √42.7 + 560 427 √427 + 560

(120)𝑉 = 9.1𝑉 (120)𝑉 = 72.7𝑉

4.27𝐾 √4.27𝐾 + 560

(120)𝑉 = 118.9𝑉

𝑍 =

𝑅 +𝑋

=

560 + 42.7 = 561Ω

𝑍 =

𝑅 +𝑋

=

560 + 427 = 704Ω

Evaluación Parcial 2019 – 20

Página 2

Ingeniería Eléctrica

𝑍 =

𝑅 +𝑋

=

560 + 4.27𝐾 = 4.3𝐾Ω

𝐼 =

𝑈 120 = = 214𝑚𝐴 𝑍 561

𝐼 =

𝑈 120 = = 170𝑚𝐴 𝑍 704

𝐼 =

𝑈 120 = = 28𝑚𝐴 𝑍 4.3𝐾

4. Una lámpara fluorescente consume 0.455 A al conectarse a la red de 220V/60Hz. Conociendo que el Factor de Potencia (FP) es 0.5, se inserta un condensador en paralelo para mejorar el FP a 0.95. Determine el valor del condensador y calcule la corriente de consumo después de mejorar el FP (4 puntos). 𝑃 = 𝑈𝐼𝐶𝑜𝑠𝜑 => 𝑃 = 220𝑉(0.455𝐴)(0.5) = 50𝑊 ≮ 𝜑 = cos (0.5) = 60° ≮ 𝜑 = cos (0.95) = 18.2° 𝑄 = 𝑈𝐼𝑆𝑒𝑛𝜑 = 220𝑉(0.455𝐴)𝑆𝑒𝑛(60°) = 86.7𝑉𝐴𝑅 𝑄 => 𝑄 = 𝑃𝑡𝑎𝑛𝜑 𝑃 𝑄 −𝑄 𝑡𝑎𝑛𝜑 = => 𝑄 = 𝑃𝑡𝑎𝑛𝜑 + 𝑄 𝑃 𝑡𝑎𝑛𝜑 =

𝑄 =𝑄 𝑃𝑡𝑎𝑛𝜑 = 𝑃𝑡𝑎𝑛𝜑 + 𝑄 𝑄 = 𝑃𝑡𝑎𝑛𝜑 − 𝑃𝑡𝑎𝑛𝜑 = 𝑃(𝑡𝑎𝑛𝜑 − 𝑡𝑎𝑛𝜑 ) 𝑄 = 50[tan(60°) − tan(18.2°)] = 70𝑉𝐴𝑅 𝑄 =𝐼 𝑈=

𝑈 𝑈 𝑄 𝑈= = 2𝜋𝑓𝐶𝑈 => 𝐶 = 1 𝑋 2𝜋𝑓𝑈 2𝜋𝑓𝐶

70 𝐶= = 3.83𝜇𝐹 2(3.1416)(60)(220)

P 1 2 S

QL

𝑃 50 𝐼= = = 0.252𝐴 𝑈𝐶𝑜𝑠𝜑 220(0.9)

0.239A

Evaluación Parcial 2019 – 20

QL-QC

Página 3

Ingeniería Eléctrica

5. Un horno eléctrico industrial con tres resistores de calefacción de 18  cada uno, está conectado en triángulo a la red de 380V/60Hz. Calcule las corrientes de fase y las corrientes de la línea de alimentación. Determine la potencia total y la potencia cuando se desconecta una de las fases por sobreintensidad (4 puntos). 𝑃 = 𝐼𝑈 = 𝑈 =

=

= 8𝐾𝑊

𝑃 = 3𝑃 = 3(8𝐾𝑊) = 24𝐾𝑊 𝐼 =

𝑈 380𝑉 = = 21.1𝐴 𝑅 18Ω

𝐼 = √3𝐼 = √3(21.1𝐴) = 36.5𝐴 Si solo están conectadas las fases U y V: 𝑅𝑒𝑞 = 𝑃 =

(18 + 18)(18) 36(18) (𝑅 + 𝑅 )𝑅 = = = 12Ω 𝑅 +𝑅 +𝑅 18 + 18 + 18 54

𝑈 380𝑉 = = 12𝐾𝑊 𝑅 12Ω

Evaluación Parcial 2019 – 20

Página 4