Convocatòria Electrotecnia. Proves d accés a la universitat. Serie 1. Primera parte

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1 Proves d accés a la universitat Electrotecnia Serie 1 La prueba consta de dos partes de dos ejercicios cada una. La primera parte es común y la segunda tiene dos opciones (A y B). Resuelva los ejercicios de la primera parte y, para la segunda parte, escoja UNA de las dos opciones (A o B) y haga los ejercicios de la opción elegida. Primera parte Ejercicio 1 [2,5 puntos] [En cada cuestión solo puede elegirse UNA respuesta. Cuestión bien contestada: 0,5 puntos; cuestión mal contestada: 0,16 puntos; cuestión no contestada: 0 puntos.] Cuestión 1 La inductancia equivalente de tres inductancias de valor L = 6 mh conectadas en serie es a) 0,002 H. b) 0,006 H. c) 0,012 H. d) 0,018 H. Cuestión 2 Una carga monofásica disipa una potencia P = W cuando se alimenta con una tensión de 230 V. Si la medida de la corriente consumida es I = 22 A, puede asegurarse que a) el aparato de medida de la corriente está averiado. b) el consumo es una carga resistiva-inductiva. c) el consumo es una carga resistiva-capacitiva. d) no puede conocerse la naturaleza exacta de la carga. Convocatòria 2017 Cuestión 3 Cuál es la función lógica de la siguiente figura? a) b) c) d)

2 Cuestión 4 Una carga de valor Z = 3 + j 4 Ω se alimenta con una tensión alterna sinusoidal de 230 V de valor eficaz. Cuál es la corriente que circula por la carga? a) 32,9 A b) 38,4 A c) 46,0 A d) 57,5 A Cuestión 5 Un motor de inducción gira a min 1 cuando está conectado a una frecuencia f = 60 Hz. Cuál es el número de pares de polos del motor? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 Ejercicio 2 El circuito trifásico de la figura muestra una carga trifásica simétrica conectada en estrella alimentada con una tensión (compuesta) U. La carga trifásica está constituida por dos resistencias y una inductancia en cada fase, conectadas tal como muestra la figura. Determine: a) La medida del voltímetro V 1 b) La medida del amperímetro A 1 c) La medida del amperímetro A 2 d) La medida del voltímetro V 2 e) La medida del voltímetro V 3 2

3 Segunda parte OPCIÓN A Ejercicio 3 Un motor de inducción trifásico tiene los siguientes datos en la placa de características: P N = 90 kw n N = 948 min 1 U N = 690/400 V cos φ N = 0,85 f = 50 Hz η N = 94,25 % Si el motor trabaja en condiciones nominales, determine: a) El número de pares de polos p b) El par Γ desarrollado c) La corriente I N que debería figurar en la placa de características correspondiente a la conexión en triángulo del motor. d) Las potencias activa P, reactiva Q y aparente S consumidas por el motor Ejercicio 4 En el circuito de la figura, determine: a) La corriente I 1. b) El valor de la resistencia R 2 c) La potencia total disipada por todas las resistencias. 3

4 OPCIÓN B Ejercicio 3 Los valores del recuadro corresponden a una tensión de alimentación U a una frecuencia de 50 Hz. En estas condiciones, determine: a) La medida del amperímetro A 1 b) La tensión de alimentación U c) La potencia reactiva consumida por el conjunto de las cargas Se varía la frecuencia de la alimentación (manteniendo el valor eficaz de la tensión) hasta conseguir que la inductancia y la capacidad estén en resonancia. En estas condiciones, determine: d) La medida del vatímetro W 1 e) La frecuencia de alimentación f r Ejercicio 4 Un motor de inducción monofásico instalado al final de una línea de 230 V de tensión nominal de 200 m de longitud tiene los siguientes datos en la placa de características: P N = 750 W n N = min 1 U N = 230 V cos φ N = 0,96 f = 50 Hz I N = 5 A Para realizar la línea monofásica se decide usar conductores unifilares, cuyas características se encuentran en la siguiente tabla: Tipo de conductor Resistencia equivalente (Ω/km) Inductancia equivalente (mh/km) Unifilar 2 5 Sabiendo que la tensión en los bornes del motor es la nominal y trabaja en condiciones nominales, determine: a) La tensión U X en el inicio de la línea. b) La caída de tensión porcentual ΔU(%) respecto a la nominal de la línea c) El rendimiento de la línea η(%) en esas condiciones. Nota: Para realizar los cálculos, considere que el motor de inducción, en las condiciones descritas, se comporta como una resistencia R M = 44 Ω en serie con una inductancia X M = 13 Ω. L Institut d Estudis Catalans ha tingut cura de la correcció lingüística i de l edició d aquesta prova d accés

5 Proves d accés a la universitat Electrotecnia Serie 5 La prueba consta de dos partes de dos ejercicios cada una. La primera parte es común y la segunda tiene dos opciones (A y B). Resuelva los ejercicios de la primera parte y, para la segunda parte, escoja UNA de las dos opciones (A o B) y haga los ejercicios de la opción elegida. Primera parte Ejercicio 1 [2,5 puntos] [En cada cuestión solo puede elegirse UNA respuesta. Cuestión bien contestada: 0,5 puntos; cuestión mal contestada: 0,16 puntos; cuestión no contestada: 0 puntos.] Cuestión 1 Un conjunto está formado por una inductancia L = 15 mh conectada en paralelo a un condensador C = 25 μf. Cuál es, aproximadamente, el valor de la frecuencia de resonancia del conjunto? a) 260 Hz b) Hz c) 424 khz d) 2,7 MHz Cuestión 2 Un motor de inducción trifásico tiene, entre otros, los siguientes datos en la placa de características: Convocatòria 2017 P = 110 kw U = 690/400 V I = 120/208 A cos φ = 0,85 f = 50 Hz n = min 1 Se desea conectar el motor a una red de 400 V de tensión nominal y de 50 Hz de frecuencia nominal. Qué conexión debe realizarse en el motor para que funcione en servicio continuo en condiciones nominales? a) Únicamente en estrella. b) Únicamente en triángulo. c) En estrella o en triángulo, indistintamente. d) El motor descrito NO puede conectarse a la red indicada.

6 Cuestión 3 Un transformador monofásico tiene el secundario abierto (no hay nada conectado) y el primario alimentado con una fuente de tensión continua constante. Indique cuál de las siguientes afirmaciones es FALSA en régimen estacionario: a) Si se conectara un voltímetro en el secundario, mediría 0 V. b) En el núcleo ferromagnético se establece flujo magnético. c) Si hubiera un amperímetro en el primario, mediría 0 A. d) Las pérdidas en el hierro en estas condiciones son 0 W. Cuestión 4 Cuál es la función lógica de la siguiente figura? a) b) c) d) Cuestión 5 Una corriente alterna sinusoidal de 2 A de valor eficaz circula por una resistencia R = 2 Ω. Cuál es el valor medio y cuál es el valor máximo instantáneo, respectivamente, de la potencia consumida por la resistencia? a) 4 W y 8 W. b) 8 W y 16 W. c) 12 W y 24 W. d) 16 W y 32 W. Ejercicio 2 Si la frecuencia de la tensión de alimentación del circuito de la figura es de 50 Hz, determine: a) La medida del voltímetro V 1 b) El valor de la resistencia R 2 sabiendo que es inferior a 100 Ω. [2 puntos] 2

7 Segunda parte OPCIÓN A Ejercicio 3 En el circuito de la figura, con el interruptor SW abierto, determine: a) La medida del vatímetro W b) El valor de la tensión de alimentación U. Con el interruptor SW cerrado, se conecta el condensador C de manera que toda la potencia reactiva queda compensada y, por lo tanto, todo el conjunto pasa a tener un factor de potencia unitario (cos φ = 1). Determine: c) La medida del vatímetro W d) El valor de la tensión de alimentación U Ejercicio 4 Un equipo climatizador, conectado a la red monofásica, consume en todo momento una corriente en fase con la tensión de alimentación (factor de potencia unitario) gracias al convertidor estático que alimenta el compresor. El equipo tiene una potencia nominal P N = 5 kw y una tensión nominal de 230 V. La línea que alimenta el equipo mediante un cable bipolar es de longitud L = 27 m y sección S = 1,5 mm 2. El material conductor del cable bipolar tiene una resistividad ρ = 0,01786 μω m. La tensión en los bornes del equipo es U = 230 V. a) Determine la caída de tensión del cable en tanto por ciento respecto de la tensión nominal del equipo. b) Teniendo en cuenta que la legislación vigente no admite caídas de tensión superiores al 5 %, escoja la sección adecuada para el cable bipolar entre los siguientes valores (en mm 2 ): 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10. [0,5 puntos] c) Suponiendo que la fuente de tensión de alimentación es ideal y tiene un valor de 230 V, qué corriente circulará por el cable si hay un cortocircuito en el climatizador y el cable tiene la sección que ha escogido en el apartado b? 3

8 OPCIÓN B Ejercicio 3 Un motor de corriente continua de excitación independiente tiene los siguientes datos en la placa de características: P N = 147 kw U N = 750 V I N = 216 A n = min 1 U ExcN = 450 V R Exc = 52 Ω Las pérdidas mecánicas y en las escobillas se consideran despreciables y el circuito de excitación de la máquina funciona en todo momento en condiciones nominales. Si el inducido del motor también trabaja en condiciones nominales, determine: a) El rendimiento η. b) El par Γ desarrollado Si el motor desarrolla el par nominal y se alimenta con una tensión de 600 V, determine: c) La nueva velocidad de giro del motor. Ejercicio 4 En el circuito de la figura, determine: a) El valor de la tensión de la fuente U 3 b) El valor de las intensidades I 1, I 2, I 4 e I 5. c) El valor de la resistencia R 1 d) La potencia aportada al sistema por cada una de las fuentes (U 1, U 2 y U 3 ) L Institut d Estudis Catalans ha tingut cura de la correcció lingüística i de l edició d aquesta prova d accés