EXAMEN INDIVIDUAL NIVEL 1

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1 EXAMEN INDIVIDUAL NIVEL 1

2 Ejercicio 1 ( 5 pt.) La corriente en un lazo de circuito que tiene una reitencia de R 1 e 3 [A]. La corriente e reduce a 2 [A] cuando un reitor adicional R 2 = 4 [ ] e añade en erie con R 1. Cuál e el valor de R 1? a) R 1 = 4 [ ] b) R 1 = 18 [ ] c) R 1 = 8 [ ] d) R 1 = 10 [ ] Ejercicio 2 ( 15 pt.) Do alambre largo y paralelo e atraen entre í con una fuerza por unidad de longitud igual a 320 [ N/m] cuando etán eparado una ditancia vertical de 0,5 [m]. La corriente en el alambre uperior e de 20 [A] hacia la derecha. Determinar: a. La corriente en el otro alambre. b. La ubicación de la línea en el plano de lo do alambre a lo largo de la cual el campo magnético total e igual a cero. e) I 2 = 45 [A] d 1 = 0,26 [m] dede el cable uperior f) I 2 = 40 [A] d 1 = 0,16 [m] dede el cable inferior g) I 2 = 40 [A] d 1 = 0,16 [m] dede el cable uperior h) I 2 = 45 [A] d 1 = 0,16 [m] dede el cable uperior Ejercicio 3 ( 10 pt.) Hallar el valor de la reitencia para que el LED no e queme y funcione con V D = 2[V], I D = 20[mA] a) R 40[ ] b) R 400[ ] c) R 500[ ] d) R 50[ ]

3 Ejercicio 4 ( 10 pt.) La bobina de un generador gigante tiene un volumen aproximado de 45 [m 3 ]. Ea bobina etacionaria rodean electroimane rotatorio, que producen un campo magnético promedio dentro de la bobina igual a 0,35 [T]. Cuál e la energía magnética total almacenada en el volumen de la bobina? a) U = 3,3x10 6 [J] b) U = 2,2x10 6 [J] c) U = 3,3x10 3 [J] d) U = 3,3x10 8 [J] Ejercicio 5 ( 20 pt.) En el circuito de la figura, la caracterítica del JFET on: I DSS = 10[mA], V p = 4[V]. El valor de la tenión de alimentación e V DD = 12[V]. Calcular lo valore de R y RD para el punto de trabajo I DQ = 2[mA] y, V DSQ = 6[V]. a) R = 1000[Ω], RD = 190[Ω] b) R = 1100[Ω], RD = 190[Ω] c) R = 1000[Ω], RD = 1900[Ω] d) R = 1100[Ω], RD = 1900[Ω]

4 Ejercicio 6 ( 20 pt.) Uando para el BJT el modelo con parámetro β = 100, V EB0 = 0,7 [V] y V EC,at = 0,2 [V], analice el circuito de la figura y determine lo valore de I y V. a) I 3,916[ ma] ; V 20,08[ V] b) I 5,916[ ma] ; V 2,08[ V] c) I 3,916[ ma] ; V 2,8[ V] d) I 5,96[ ma] ; V 20,08[ V] Ejercicio 7 ( 5 pt.) En un generador de C.A. una bobina de N vuelta de alambre gira en un campo magnético. Entre la opcione que iguen, cuál e la que no caua un incremento en la f.e.m. producida en la bobina? a) Reemplazando el alambre de la bobina por uno de menor reitencia b) Haciendo que la bobina gire con mayor rapidez c) Incrementando el campo magnético d) Incrementando el número de vuelta de alambre en la bobina Ejercicio 8 ( 10 pt.) Qué potencia deberá tener un termo eléctrico de agua para calentar un depóito de 50 [litro] en 1 [hora]. El agua entra a 12 [ºC] y e deea calentarla hata 60 [ºC]. Calcular también el valor óhmico de la reitencia de caldeo para una tenión de 230 [V] a) P = 3,8[Kw]; R = 19[Ω] b) P = 2,8[Kw]; R = 10[Ω] c) P = 2,8[Kw]; R = 20[Ω] d) P = 2,8[Kw]; R = 19[Ω]

5 Ejercicio 9 ( 15 pt.) Un capacitor de placa paralela etá formado por do banda de hoja de aluminio, con 0,20 [m 2 ] de área, eparada por una ditancia de 0,10 [mm]. El epacio entre la hoja etá vacío. La do banda etán conectada a la terminale de una batería que produce una diferencia de potencial de 200 [V] entre ella. Cuál e la capacitancia de ete capacitor? Cuál e la carga eléctrica en cada placa? Cuál e la intenidad del campo eléctrico entre la placa? a) C = 0,028[μF]; Q = 5,6x10 6 [coulomb]; E = 2,3x10 6 [ V m] b) C = 0,018[μF]; Q = 3,6x10 6 [coulomb]; E = 2,3x10 6 [ V m] c) C = 0,018[μF]; Q = 5,6x10 6 [coulomb]; E = 2,3x10 6 [ V m] d) C = 0,018[μF]; Q = 3,6x10 6 [coulomb]; E = 2,0x10 6 [ V m] Ejercicio 10 ( 5 pt.) Su pequeño hermano guta de frotar u pie obre lña alfombra para depué tocarlo y darle una decarga. Mientra uted intenta ecapar, decubre en el ótano un cilindro hueco de metal, lo uficientemente grande como para introducire en u interior. En qué cao no ufrirá decarga alguna? a) Si e encuentra en el interior del cilindro, y hace contacto con la uperficie interior y u hermano con carga toca la uperficie metálica exterior del cilindro b) Si u hermano con carga etá en el interior y toca la uperficie interior de metal y uted etá en el exterior y toca la uperficie exterior del cilindro c) Si ambo etán en el exterior del cilindro y tocan la uperficie exterior de metal pero in tocare directamente entre utede. d) En ninguno de lo cao anteriore

6 Ejercicio 11 ( 5 pt.) Tre reitencia etán conectada en erie. La primera e igual a 1[ ] y la tercera e igual al duplo de la egunda elevada al cuadrado. Si la reitencia total e igual a 1379 [ ] Cuánto vale cada una de ella? a) R 1 = 1[ b) R 1 = 1[ ], I 2 = 20[ c) R 1 = 1[ d) R 1 = 1[ ], I 2 = 21[ ], I 2 = 26[ ], I 1 = 1352[ ] ], I 1 = 800[ ] ], I 2 = 25[ ], I 1 = 1250[ ] ], I 1 = 800[ ] Ejercicio 12 ( 15 pt.) Sea el iguiente puente de Wheattone balanceado. Se pide calcular: RP ; RX ; VR1 ; VR3 ; VRx ; IR3 ; IRx ; IRp ; If E = 100 [V] ; R 1 = 20 [ ] y R 3 = 10 [ ] a) R p = 20[Ω]; R X = 10[Ω]; V R1 = 66,6[V] ; V R3 = 33,3[V] ; V Rx = 66,6[V]; I Rx = I Rp = I R3 = I R1 = 2,23 [A]; I f = 6,66 [A] b) R p = 20[Ω]; R X = 20[Ω]; V R1 = 66,6[V] ; V R3 = 33,3[V] ; V Rx = 33,3[V]; I Rx = I Rp = I R3 = I R1 = 6,66 [A]; I f = 6,66 [A] c) R p = 20[Ω]; R X = 10[Ω]; V R1 = 66,6[V] ; V R3 = 33,3[V] ; V Rx = 33,3[V]; I Rx = I Rp = I R3 = I R1 = 3,33 [A]; I f = 6,66 [A] d) R p = 20[Ω]; R X = 10[Ω]; V R1 = 33,3[V] ; V R3 = 33,3[V] ; V Rx = 33,3[V]; I Rx = I Rp = I R3 = I R1 = 3,33 [A]; I f = 6,66 [A]

7 Ejercicio 13 ( 5 pt.) Cuánta carga negativa y cuanta carga poitiva hay en lo electrone y protone de un vao de agua (0,25 [Kg])?.Maa molecular del agua 18 [g]. a) q e = 1,5x10 7 [C]; q p = 1,5x10 7 [C] b) q e = 1,8x10 7 [C]; q p = 1,8x10 7 [C] c) q e = 1,3x10 7 [C]; q p = 1,3x10 7 [C] d) q e = 1,8x10 7 [C]; q p = 1,7x10 7 [C] Ejercicio 14 ( 5 pt.) Una bobina de autoinducción 0,14 [H] y 12 [ ] de reitencia e conecta a una línea de 110 [V] a 25 [Hz]. Calcular: a) La intenidad de corriente I por la bobina b) El ángulo de fae entre la intenidad y la tenión en la bobina e) I = 4,39. e j(wt+61,379 ) f) I = 5,39. e j(wt+66,379 ) g) I = 4,39. e j(wt+71,379 ) h) I = 5,39. e j(wt+76,379 )

8 Ejercicio 15 ( 5 pt.) Un tranformador de 2300 a 230 V y 2KVA e epecifica con 1,257 Voltio por cada vuelta en u bobina del devanado. Coniderándolo como un tranformador ideal, calcule. El factor de tranformación de reducción, la vuelta de la bobina de alta tenión y la de baja tenión. Cuál e la corriente del ecundario. b) c) d) e) m 10 ; m 10 ; m 20 m 20 N 1830 p N 1730 p ; N p 1730 ; ; N 1830 p ; ; ; N 183 N 183 N 173 N 173 ; I 8,695[ A] ; I 8,795[ A] ; I 8,895[ A] ; I 8,995[ A] Problema para deempate primer día Ejercicio 16 ( 5 pt.) Un galvanómetro tiene una reitencia de 30 [ ] y u lectura a fondo de ecala e de 0,01[A]. Qué reitencia paralelo Rp convierte al galvanómetro en un amperímetro de 10[A] a fondo de ecala? Qué reitencia R convierte al galvanómetro en un voltímetro de 100[V] a fondo de ecala? a) Rp = 0,04 [ ], R=9960 [ ] b) Rp = 0,04 [ ], R=10000 [ ] c) Rp = 0,06 [ ], R=9990 [ ] d) Rp = 0,03 [ ], R=9970 [ ] Ejercicio 17 ( 10 pt.) En el circuito de la iguiente figura Vab = 12 [V]. Determine: a) La reitencia Req. b) Corriente I. c) La tenión a borne de la reitencia de 62.

9 a) R eq = 11,93 [ ], I=1 [A], V R62 =5,2[V] b) R eq = 12 [ ], I=1 [A], V R62 =6,2[V] c) R eq = 12 [ ], I=1 [A], V R62 =5,2[V] d) R eq = 11,93 [ ], I=0,666 [A], V R62 =5,333[V] Ejercicio 18 ( 10 pt.) Hallar el valor de la reitencia para que el LED no e queme y funcione con V D = 2[V], I D = 10[mA] a) R = 1[KΩ] b) R = 1,1[KΩ] c) R = 1,2[KΩ] d) R = 1,3[KΩ]

10 Ejercicio 19 ( 5 pt.) La lamina de un condenador plano tienen en el vacio carga +Q y Q y u ditancia e x. Deconectada la lámina de la diferencia de potencial de carga, e eparan a una ditancia doble de la inicial. Determinar cuál e la variación de la capacidad del condenador. a) La capacidad aumenta al doble b) La capacidad diminuye una tercera parte c) La capacidad diminuye a la mitad d) La capacidad permanece igual Ejercicio 20 ( 15 pt.) Do batería de 1,2 [V], con u terminale poitiva en la mima dirección, e inertan en erie dentro del cilindro de una linterna. Una de la batería tiene una reitencia interna de 0,25 [ ] y la reitencia interna de la otra e 0,15 [ ]. Cuando el interruptor e cierra, e produce una corriente de 400 [ma] en la lámpara. Determinar la reitencia de la lámpara. a) R = 2,6[Ω] b) R = 6,6[Ω] c) R = 5,6[Ω] d) R = 5,4[Ω]

11 DESEMPATE 1º NIVEL SEGUNDA INSTANCIA Ejercicio 1 ( 5 pt.) Calcular la lectura de lo amperímetro a) I 1,633[ A] ; I 0,511[ A] b) I 1,633[ A] ; I 0,611[ A] c) I 1,533[ A] ; I 0,611[ A] d) I 1,533[ A] ; I 0,511[ A] p p p p Ejercicio 2 ( 5 pt.) Una epira e cierra eléctricamente por medio de una reitencia de 8 [ ]. Depreciando la reitencia propia del alambre, calcule la corriente que paa por el circuito cuando la bobina etá paando con una velocidad lineal igual a 2 [m/] por el entrehierro del un imán de 2 [cm] de ancho y en donde la intenidad del campo e de 0.2 [T]. a) I = 0,01[A] = 10[mA] b) I = 0,001[A] = 1[mA] c) I = 0,1[A] = 100[mA] d) I = 0,01[A] = 1[mA] Ejercicio 3 ( 5 pt.) En un circuito que etá formado por una reitencia (R1) en erie con otra do (R2 y R3) en paralelo entre í, e ha determinado que por R1 circula una corriente de 13,25 [A] y que la corriente que circula a travé de R2 e igual a 3/8 de la que circula por R3. Cuál e el valor de cada corriente deconocida? a) I 1 = 13,25[A], I 2 = 3,61[A], I 1 = 9,64[A] b) I 1 = 13,25[A], I 2 = 3,71[A], I 1 = 9,74[A] c) I 1 = 13,25[A], I 2 = 3,81[A], I 1 = 9,64[A] d) I 1 = 13,25[A], I 2 = 3,71[A], I 1 = 9,54[A]

12 Ejercicio 4 ( 15 pt.) Un motor eléctrico aborbe 5 [A] de corriente de una línea de 110 [V]. Hallar la potencia P y la energía W que e uminitran al motor durante 2 [Hora] de funcionamiento, expreando la energía en [J] y en [Kw. h] a) P=0,55 [Kw] ; W=4,20 x 10 6 [J] ; W= 1,1 [Kw. h] b) P=0,44 [Kw] ; W=3,96 x 10 6 [J] ; W= 0,88 [Kw. h] c) P=0,60 [Kw] ; W=4,20 x 10 6 [J] ; W= 1,16 [Kw. h] d) P=0,55 [Kw] ; W=3,96 x 10 6 [J] ; W= 1,1 [Kw. h] Ejercicio 5 ( 15 pt.) En el circuito de la figura hallar la intenidad de corriente I que entrega la batería. I a) I = 1,34[A] b) I = 1,75[A] c) I = 1,25[A] d) I = 1,86[A] Ejercicio 6 ( 5 pt.) A cierta ditancia de una carga puntual, el potencial e de 600 [V] y el campo eléctrico de 200 [N/C] a) Determine la ditancia que hay hata la carga puntual. b) Determine la magnitud de la carga. i) d = 3 [m], q = 1x 10-7 [C] j) d = 2,6 [m], q = 1,9 x 10-7 [C] k) d = 2 [m], q = 2 x 10-7 [C] l) d = 3 [m], q = 2 x 10-7 [C]

13 Ejercicio 7 ( 5 pt.) Dieñar un divior de tenión para el circuito de la figura que genere una tenión fija de 10 V para toda la reitencia de carga mayore que 1 M, teniendo en cuenta que R1 = 30 [K ]. a) R1=25 K ; R2=12 K b) R1=25 K ; R2=15 K c) R1=30 K ; R2=15 K d) R1=30 K ; R2=12 K Ejercicio 8 ( 15 pt.) Determine el rango de valore de Vi que mantendrá la corriente del diodo zener entre Izmáx igual a 50 [ma] y Izmin igual a 0 [ma]. (Vz = 18 V) a) Vi mín = 11,6[V], Vi max = 21,6[V] b) Vi mín = 21,6[V], Vi max = 31,6[V] c) Vi mín = 11,6[V], Vi max = 31,6[V] d) Vi mín = 13,6[V], Vi max = 21,6[V] Ejercicio 9 ( 20 pt.) Se conectan en paralelo tre generadore de 24 [V] de reitencia interna 0.1 [ ], 0.2 [ ] y 0.3 [ ] repectivamente. Determinar la corriente que uminitra cada generador a una carga de 10 [ ], aí como la tenión y la potencia que trabaja la mima. e) I 1 = 1,29[A], I 2 = 0,65[A], I 3 = 0,43[A], V AB = 23,79[V] y P = 56,2[w] f) I 1 = 2,29[A], I 2 = 0,5[A], I 3 = 0,5[A], V AB = 23,79[V] y P = 56,2[w] g) I 1 = 1,29[A], I 2 = 0,5[A], I 3 = 0,43[A], V AB = 23,79[V] y P = 66,2[w] h) I 1 = 2,29[A], I 2 = 0,65[A], I 3 = 0,5[A], V AB = 28[V] y P = 66,2[w]

14 Ejercicio 10 ( 10 pt.) Un alambre de cobre calibre 23 en una típica contrucción reidencial tiene una área de ección tranveral de 3,31 x 10-6 m 2 y porta una corriente contante de 10 A. Cuál e la rapidez de arratre de lo electrone en el alambre? Suponga que cada átomo de cobre aporta un electrón libre a la corriente. La denidad del cobre e 8,92 g cm 3 i) v d = 2, [ m ] j) v d = 2, [ m ] k) v d = 2, [ m ] l) v d = 2, [ m ]