ASIGNATURA: ANÁLISIS DE CIRCUITOS

Transcripción

1 Primera parte: teoría y cuestiones Convocatoria de Junio de Duración 1h50m Apellidos, Nombre... CUESTIONES: C1) El circuito de la figura se encuentra en régimen estacionario (permanente) a una frecuencia de 400Hz, alimentado por un generador en estrella accionado por una microturbina de gas. Se sabe que la tensión de línea U A C es de 200V. Con estos datos determina: a) Potencia instantánea p(t) del generador real (su secuencia es inversa). (0,6 p) b) Rendimiento energético del generador real. (0,5 p) Datos: Z c1 =5+5jΩ; Z c2 =9+9jΩ; R g = 0,5Ω; R 2 = 1,0Ω; L 1 = 0,2mH; L 2 = 0,398mH; C2) El circuito de la figura está alimentado por una fuente de intensidad en régimen estacionario seminal que alimenta a una serie de impedancias. Se tienen medidas parciales de potencias, tensiones o intensidades del circuito. Con estos datos, completa la tabla adjunta a este enunciado (entregarla con la respuesta al examen). (1,1 p) Elemento P(kW) Q(kVAr) I (A) U(V) Z Cos(φ) Ig j. NO. Zg j.. Z 1. 30, j. 0,707i Z ,2-16,6j j. 0,707i Z ,447i Z , ,707c

2 Primera parte: teoría y cuestiones Convocatoria de Junio de Duración 1h50 C3) El circuito de la figura se encuentra en régimen estacionario senoidal (RES). Determine el valor de: a) Intensidad de cortocircuito. (0,6 p) b) Tensión de vacío. (0,5 p) Datos: C 1 = 50 μf; R 1 = 5 Ω; R 2 = 10 Ω; L 1 = 2mH; N 1 /N 2 = 5. ig1() t = 22cos( 5000*) t A TEORÍA: (extensión de la respuesta una cara de DIN A4 por pregunta) T1) Número de ecuaciones linealmente independientes en un circuito eléctrico de r ramas y n nudos. Tipos de ecuaciones, métodos de selección de ecuaciones independientes (al menos 3) y justificación de la independencia de ecuaciones para, al menos, dos de esos métodos (puedes utilizar el grafo adjunto como ejemplo de demostración). (0,75 p) T2) Ecuación terminal de un dipolo: hipótesis de partida, enunciado del resultado, demostración matemática y utilidad en circuitos eléctricos. (0,75 p) Notas: - Justifique y razone adecuadamente su respuesta a cada una de las cuestiones. Cíñase exclusivamente a lo que se pregunta. - La respuesta a las preguntas de teoría, en extensión, debe ser aproximadamente de una cara de un folio. - Sin justificación, la respuesta a la pregunta carecerá de validez. - No se permite el uso de teléfonos móviles o de otros dispositivos electrónicos, que deberán permanecer apagados (excepto calculadora programable).

3 Segunda parte: problemas Convocatoria de Junio de Duración 2h40m Apellidos, Nombre... P1) En el circuito de la figura, en el que existen fuentes dependientes de tensión (todas de valor desconocido) y sin acoplamientos magnéticos, determina con estos datos: a) Análisis del circuito por el método de mallas (escritura directa de ecuaciones de cada nudo y de las ecuaciones adicionales necesarias, sin simplificar ni resolver ecuaciones). (1,3 p) COMIENCE AQUÍ LA RESPUESTA AL PROBLEMA

4 Segunda parte: problemas Convocatoria de Febrero de Duración 2h40m Apellidos, Nombre... P1) (continuación) b) Utilizando los datos que aparecen debajo del enunciado, cualquier método de análisis y suponiendo régimen permanente y nulos los acoplamientos magnéticos, obtenga la potencia de todas las fuentes dependientes del circuito, indicando si generan o consumen potencia. (1,3 p) Datos: L 1 = 9 mh; L 2 = L 3 = L 4 =3 mh; L 5 = 5,5 mh; C 1 = 5 mf; C 2 = 2 mf R 1 = 10 Ω; R 2 = 20 Ω; R 3 = 30 Ω; α =1; β= 4Ω; eg1(t) = 10V; eg2(t)= 20V; ig1(t)= 1 A; ig2(t)= 2 A.

5 P2) El circuito de la figura llevaba un tiempo infinito con el interruptor S1 cerrado y S2 abierto. En t=0 se conecta el interruptor S2 y de abre S1 (de forma simultánea), y por tanto, se conecta la fuentes de tensión eg1(t). Con estos datos determina: a) Los valores iniciales de las tensiones e intensidades en el los elementos pasivos del circuito en t = 0 +. (0,4 p) b) Utilizando cualquier método de análisis en el tiempo, la evolución de la tensión en el condensador C2 desde t= 0ms hasta 15ms, determinando: la ecuación diferencial, solución de la homogénea, soluciones particulares, constantes Ki, constantes de tiempo y condiciones iniciales. (1,1 p) c) Utilizando cualquier método de análisis en el tiempo, la evolución de la intensidad que suministra las fuente al circuito desde t= 15ms hasta t=35ms, determinando: la ecuación diferencial, solución de la homogénea, soluciones particulares, constantes de tiempo y condiciones iniciales. (1,1 p) Datos: R 1 = R 2 =100Ω; C 1 = C 2 = 20 μf. eg1(t) (Ver figura); eg2 ()= t 100V