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Problema del primer parcial de ingeniería eléctrica y electrónica
Tipo: Ejercicios
1 / 12
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Reactancia inductiva
Ejercicio 1
Un circuito resonante o circuito tanque consiste en una bobina de 20mH que
opera a una frecuencia de 950kHz ¿Cuál es la reactancia inductiva de la bobina?
Datos: Formula: Solución:
L= 20mH=20x
H XL=2πfL XL=6.2832(950x
3
Hz)(20x
f= 950kHz=950x
3
Hz XL=119380.8Ω
XL= ¿ XL=119.380 k Ω
Ejercicio 2
Una bobina de supresión resistencia despreciable debe limitar la corriente que
pase por ella a 50mA cuando se aplica a sus extremos 25V a 400kHz. Encontrar
su inductancia.
Datos: Solución:
L
= 50mA=50x
𝐿
𝑉
𝐿
𝐼
𝐿
25 𝑉
50 𝑥 10
− 3
𝐴
L
L
=2πfL
f= 400kHz=400x
3
Hz Despejamos L
𝑋
𝐿
2 𝜋𝑓
500 Ω
( 6. 2832 )( 400 𝑥 10
3
𝐻𝑧)
− 4
Nota: Primero se calcula la reactancia inductiva y posteriormente se despeja la
inductancia.
Reactancia capacitiva
Ejercicio 3
¿Cuál es la reactancia capacitiva de un capacitor de 0.001F a 60Hz?
Datos: Solución:
𝐶
1
2 𝜋𝑓𝐶
1
( 6. 2832 )( 0. 001 𝐹)( 60 𝐻𝑧)
f=60Hz
C
Ejercicio 3
En el canal 7 de TV abierta tiene una frecuencia de 60MHz ¿Cuál es su longitud
de onda?
Datos: solución
f=60MHz=60x
6
Hz 𝜆 =
𝐶
𝑓
3 𝑥 10
8
𝑚/𝑠
60 𝑥 10
6
𝐻𝑧
C=3x
8
m/s 𝜆 = 5 𝑚
λ=¿?
Ejercicio 4
Si el voltaje pico de una onda de C.A. es de 60V ¿Cuáles son sus valores
promedio y efectivo (rms)?
Datos: Solución
Vp= 60V 𝑉𝑝𝑟𝑜𝑚 = 𝑉𝑝 ∗ 0. 637 Vrms = Vp * 0.
Vprom=? 𝑉𝑝𝑟𝑜𝑚 = 60 𝑉 ∗ 0. 637 Vrms = 60V * 0.
Vrms=? 𝑉𝑝𝑟𝑜𝑚 = 38. 22 𝑉 Vrm = 42.42V
Ejercicio 5
Su un voltaje de C.A. tiene un valor pico de 155.6V ¿Cuál es el ángulo de fase
cuando el voltaje instantáneo es de 110V?
Datos: solución
Vm=Vp=155.6V 𝑣 = 𝑉𝑚𝑠𝑒𝑛 𝜃
v=110V despejamos θ
θ=¿?
𝑣
𝑉𝑚
110 𝑉
Ejercicio 1
Una lampara consume 1.0A al operar en un circuito de corriente continua de 120V.
Trazar un diagrama esquemático del circuito y calcula la resistencia.
𝑉
𝐼
120 𝑉
1 𝐴
Ejercicio 2
Un timbre de puerta tiene una resistencia de 8Ω y requiere una corriente de 1.5A
para funcionar. Encontrar el voltaje necesario para que suene el timbre.
Datos: Solución
Ejercicio 3
Cambiar las unidades
a) 7.5kW a caballos de fuerza:
7.5kW = 7500W
1hp = 746W
b) ¾ hp a watts: ¾ hp = 0.75hp
1hp = 746 W
1200V I 1A
R=¿?
L= 2 πfL
XL=
( 6. 2832 )( 60 𝐻𝑍)( 0. 03 𝐻)
XL=11.
VL
XL
IL=
120V
1.Una bobina de sintonía de un transmisor de radio tiene una inductancia de
300μH. ¿A qué frecuencia tendrá una reactancia inductiva de 3768Ω?
Datos:
L= 300μH
Nota: La inductancia se tiene que pasar a Henrios y para hacerlo se tiene que
dividir entre 1000
2.La bobina primaria de un transformador de potencia tiene una inductancia de
30mH con una resistencia despreciable. Encontrar su reactancia inductiva a una
frecuencia de 60 Hz y la corriente que consumirá de una línea de 120V.
Datos:
L=30mH⇨0.03H
F=60Hz
L
L
Nota: La inductancia se tiene que pasar a Henrios y para hacerlo se tiene que
dividir entre 1000.
Después de encontrar la reactancia inductiva sustituiremos en la formula de la
corriente el dato previamente obtenido para así encontrar el valor de la corriente
3.Se encuentra en serie una resistencia de 50Ω y una reactancia inductiva de
70Ω con 120V aplicados. Encontrar los siguientes valores: Z, θ, I, V R
y V L.
Datos:
L
T
L=2πfL
Despejamos la frecuencia:
f=
X
L
2 𝜋L
Formula:
Sustituimos:
f =
3768 Ω
( 6. 2832 )( 0 .3H)
= 1998 .9814Hz
Formula, sustitución:
Como primer paso encontraremos el valor de Z con su respectiva formula:
Z=√R
2
L
2
=
V T
I
2.-Sustituimos los datos:
Z=√ 50
2
2
∴ Z = 86. 0232
𝜃 =arctan
X L
R
C
C
C
Para el ángulo:
Posteriormente de la fórmula de “Z” haremos el despeje para encontrar la
corriente:
2
L
2
V
T
I
V
T
I
V
T
Z
120V
Como ultimo paso calculamos V L
y V R
con sus formulas y sustituciones
requeridas:
VR=RxIR=( 50 Ω)(1.3949A)=69.745V
4.Un circuito de corriente alterna RL en paralelo tiene aplicados 100V entre una
resistencia de 20Ω y una reactancia inductiva de también 20Ω. Encontrar: I R,
L
IT y θ.
V
L
X
L
100V
20 Ω
R
V
R
100V
20Ω
R
𝜃 =arctan (-
5A
5 A
) ∴ 𝜃 = 45 °
T
R
2
2
2
2
2
5.Una corriente alterna de 120Hz y 25 mA fluye por un circuito que contiene un
capacitor de 10μF ¿Cuál es la caída de voltaje en el capacitor?
1
2 𝜋fc
1
( 6. 2832 )(120Hz)(10X 10
F)
Sustituimos:
𝜃 =arctan (
70
50
) ∴ 𝜃 = 54. 4623
𝑇
𝑉
𝑇
𝐼
𝑇
120 𝑉
10 𝐴
Ic=¿? 𝜃 = 𝑎𝑟𝑐 tan ൬
𝐼𝑐
𝐼
𝑅
൰ = 𝑎𝑟𝑐 tan (
6 𝐴
8 𝐴
T
9.La eficiencia de un motor se calcula dividiendo su salida entre su entrada (en
potencia). La salida se mide en hp, mientras que la entrada se mide kW. Antes
de calcular la eficiencia, lleve salida y entrada a las mismas unidades. Encontrar
la eficiencia de un motor en % que recibe 4 kW y entrega 4 hp.
Datos: Solución
E
=4Kw 4Kw = 4000W %𝐸𝑓 =
𝑃
𝑆
𝑃
𝐸
2984 𝑊
4000 𝑊
S
=4hp 1hp = 746 W
Ef=¿?
de las corrientes siguientes: 3 A, 6 A y 1.5 A. ¿Qué efecto tiene un cambio de la
corriente en la cantidad de potencia disipada por un resistor fijo?
Datos: Solución
2
1
1
2
2
2
2
3
2
11.En cierta comunidad la tarifa promedio de la energía eléctrica es de 45
centavos por kWh. Encontrar el costo de operar un receptor estéreo de 200 W
durante 12 h en esa comunidad.
Datos
12 h
45 centavos por
KWh
Solución
Se convierten los W a KW, ya que la tarifa es por KW
12.El amperímetro en el tablero de un automóvil indica que fluye una corriente
de 10.8 A cuando están encendidas las luces. Si la corriente se obtiene de un
acumulador de 12 V. ¿Cuál es la resistencia de los faros?
Datos
Cálculos
13 .Los medidores de corriente y voltaje alternos siempre están calibrados para
que indiquen valores efectivos. Un voltímetro de c.a. indica que el voltaje
aplicado a una carga resistiva es de 40 V. ¿Cuál es el voltaje pico aplicado a
dicha carga?
Datos
𝑟𝑚𝑠
𝑝𝑖𝑐𝑜
Cálculos
Se multiplica el valor efectivo rms por el valor dado en la
tabla de conversión de voltaje y corriente alternos con
onda senoidal
𝑝𝑖𝑐𝑜
𝑟𝑚𝑠
𝑝𝑖𝑐𝑜
14.Encontrar la corriente instantánea cuando el ángulo está a 30° y a 225° en la
onda de corriente alterna de la forma i=100 senθ.
Datos
Cálculos
30°
