PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD L.O.G.S.E.

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1 PRUEBAS DE ACCESO A LA UNVERSDAD L.O.G.S.E. CURSO CONVOCATORA SEPTEMBRE ELECTROTECNA EL ALUMNO ELEGRÁ UNO DE LOS DOS MODELOS Criterios de calificación.- Expresión clara y precisa dentro del lenguaje técnico y gráfico si fuera necesario. Capacidad para el planteamiento de problemas y procedimientos adecuados para resolverlos, utilizando los algoritmos y unidades adecuadas para su desarrollo. La prueba se calificará sobre diez, las cuestiones, así como cada ejercicio se puntúan sobre,5 puntos. La puntuación de cada ejercicio se distribuye por igual en cada uno de los apartados. 1. Cuestiones OPCÓN A a. Se conectan dos condensadores en serie, el primero de doble capacidad que el segundo. Cuál de ellos almacenará más carga eléctrica? Como los condensadores en serie, se cargan mediante el fenómeno de inducción, independientemente de su capacidad, la carga adquirida será la misma para los dos. b. En la figura se representan dos hilos indefinidos y paralelos que transportan una corriente de la misma intensidad y en el mismo sentido. Explique cual es la dirección y sentido del campo magnético resultante en los puntos A, B y C. A B C En el punto A, los campos magnéticos debidos a ambas corrientes van dirigidos perpendicularmente y hacia el interior del papel. En el punto C ambos campos salen del papel. Sin embargo en el punto B mientras el campo magnético creado por el hilo de la derecha es entrante al papel, el creado por el hilo de la izquierda es saliente, por tanto en el punto B el campo magnético resultante es cero. c. Explique brevemente la necesidad del uso de los transformadores para la distribución de la energía eléctrica. Por la necesidad de adecuar la tensión de generación al A 1 transporte y distribución. d. Calcule la intensidad de fase y de línea de una carga trifásica equilibrada a 400V conectada en triángulo que consume 15kW y tiene un factor de potencia de 0,8. A 3 P 3ULLcos ; L0,8; L 7,06A e. En el circuito de la figura el amperímetro A 3 marca 0,5 A. Cuál será la medida de los otros dos amperímetros? A 0,5 A ; A 0 1 A

2 . Un generador, G, de resistencia interior r = 0,19 Ω y f.e.m. ε g = 0 V alimenta un motor, M, con resistencia interior r m = 0,1 Ω, a través de un circuito como se indica en la figura. En estas condiciones el motor absorbe 5 A. Calcular: a) Fuerza contraelectromotriz del motor b) Diferencias de potencial en los bornes del generador y motor c) Rendimientos del generador y del motor d) Si el precio del kw h es 0,09, cuánto vale la energía consumida durante un mes por la resistencia de 0,15 Ω, si la instalación funciona 8 horas al día? 1 Ω 0,6 Ω ε G 0,5 Ω 0,7 Ω ε M 0,15 Ω El circuito anterior puede reducirse a otro más sencillo: 1 Ω ε G 0,5 Ω 0,3 Ω ε M 0,15 Ω 1 Ω ε G 0,8 Ω ε M 0,15 Ω

3 0,45 Ω ε G ε M 0,15 Ω i i 0 M 0 M 5 M 195 V R r 0, 45 0,15 0,19 0, 1 1 i b) c) d) VG G rg 0 50,19 15,5 V V r ,1 00,5 V M M M G rg G rg VG 15, 5 G 0,978 G G G M 0,973 00, 5 M M M M rm M rm VM La potencia que se consume en la resistencia de 0,15 es: P R5 0,15 93,75 W 0,09375 kw En un mes funcionando durante 8 horas, consume: 3080,09375 kwh,5 kwh y teniendo en cuenta el precio del kwh ;,50,09,05

4 3. Dado el circuito RLC serie, calcule: a) mpedancia del circuito b) ntensidad y factor de potencia c) Potencias activa, reactiva y aparente del circuito G 400 V 50 Hz ,1 mh 106,1F X f L 60 L X C 1 30 f C Z R ( X X ) 50 L C a) ntensidad y factor de potencia U 8A Z cos R Z 0,8 b) Potencias activa, reactiva y aparente total P Ucos 560 W Q Usen 190 VAR S U 300 VA

5 4. Un motor asíncrono trifásico de 30/400 V, 50 Hz, se conecta a una línea trifásica de 30 V en las condiciones que detalla la tabla adjunta. Calcule: a) Potencia absorbida de la red b) Tipo de conexión del motor a la red y velocidad de sincronismo si dicho motor tiene 6 polos c) Deslizamiento del motor d) Rendimiento del motor en las condiciones de funcionamiento Pu (CV) L (A) U L (V) cosφ n (rev/min) 3,5 9, ,75 97 a) La potencia absorbida la hallamos a partir de la intensidad y tensión de línea: P 3 V cos 3 309,37 0, W ab L L b) El motor está conectado en triángulo para que la tensión de fase sea igual a la de línea, 30 V. La velocidad de sincronismo es la velocidad que corresponde a la frecuencia de la red dividida por el número de pares de polos: n s 60 f r. pm.. p 3 c) El deslizamiento del motor es la diferencia de velocidad entre la velocidad de síncronía y la velocidad del motor puesta en relación con la velocidad síncrona: ns n s 0'08,8% n 1000 s d) El rendimiento lo podemos hallar pues hallamos la potencia absorbida y en la tabla está la útil: Pu P ab 3, ,9 9% 800

6 PRUEBAS DE ACCESO A LA UNVERSDAD L.O.G.S.E. CURSO CONVOCATORA SEPTEMBRE ELECTROTECNA EL ALUMNO ELEGRÁ UNO DE LOS DOS MODELOS Criterios de calificación.- Expresión clara y precisa dentro del lenguaje técnico y gráfico si fuera necesario. Capacidad para el planteamiento de problemas y procedimientos adecuados para resolverlos, utilizando los algoritmos y unidades adecuadas para su desarrollo. La prueba se calificará sobre diez, las cuestiones, así como cada ejercicio se puntúan sobre,5 puntos. La puntuación de cada ejercicio se distribuye por igual en cada uno de los apartados. 1. Cuestiones OPCÓN B a. Qué queremos expresar al decir que en una corriente alterna la tensión y la intensidad están en fase? Explíquelo mediante un pequeño esquema. b. La placa de un motor asíncrono trifásico indica 30/400 V. En el siguiente esquema, que representa la caja de bornes de la máquina, hacer las conexiones pertinentes para poder conectar el motor a una línea de 400 V. Justifique su respuesta. U V W U V W Z X Y Z Z X X Y Y Al ser un motor de 30/400 V de tensión nominal el devanado de cada fase debe estar a 30 V. Al ser la línea de 400 V el motor se debe conectar en estrella para que la tensión de fase sea raíz de tres veces mas pequeña que la de línea, es decir 30 V. Para conectar el motor en estrella se deben unir los tres finales de los devanados de las fases, es decir X, Y y Z c. Explique por qué en la resonancia en un circuito RLC serie, la corriente y la tensión del generador están en fase. XL XC Al ser X L X C: tag ; tag 0; 0 R

7 3 1 d. Se disponen de dos resistores, uno de cobre ( Cu 3,9 10 K ) y otro de carbono 3 1 ( C 0,5 10 K ). Razone como varía el valor de la resistencia de cada uno de ellos al disminuir la temperatura de funcionamiento. R R (1 T) RR R T Para el resistor de cobre 0, luego si T 0, R R0 0 Y para el resistor de carbono 0 ; por tanto R R0 0 e. Calcule la intensidad nominal y de arranque de un motor de corriente continua excitación serie de 30V, resistencia del inducido 0,3Ω, resistencia del devanado de excitación 0,Ω y fuerza contraelectromotriz 0V a 460 A ; N 0A 0,3 0, 0,3 0,

8 . Para la asociación de condensadores representada en la figura, determine: a) Capacidad equivalente b) Carga y tensión en el condensador de 6 µf c) Energía almacenada por el condensador de 6 µf 6 µf µf 1000 V 1 µf 1 µf µf Vamos a ir reduciendo el circuito anterior a otro más sencillo: 6 µf 1000 V 1 µf 1 µf 1µF 6 µf 1000V 1 µf µf 1000 V 4/3 µf b) La carga del condensador equivalente es : misma carga que la de los condensadores de 6 F c) 4, que es la 3 y 1 F. 3 Q CV F 10 V 1333,33 C Por tanto la diferencia de potencial entre las armaduras del condensador de 6 F La energía de dicho condensador es: Q 1333,33 C V, V C 6 F , , 0,148 U QV J es:

9 3. Teniendo en cuenta que en el circuito de la figura la bobina es ideal y que se encuentra en situación estacionaria, determine: a) ntensidad por cada una de las resistencias b) Rendimiento de cada una de las fuentes de alimentación c) Diferencia de potencial entre el punto A y el punto B. ( VA VB) A B 1 4mH 8V, V, 1 El circuito anterior puede reducirse a otro más sencillo A B 1 8V, V, 1 A B 1 1 8V, 1 3 3V, 1 b) c) Escribiendo las ecuaciones correspondientes para cada una de las mallas de este circuito se tiene: ,71 A 7 Cuya solución es , 85 A 7 Por consiguiente por la resistencia equivalente de 3 Ω pasan, 71 ( 1,85) 0,86 A ; por tanto; por las resistencias de 6 Ω pasan 0,43 A. Por la de 1 Ω pasa,71 A y por la de Ω, 1,85 A, en sentido contrario al supuesto inicialmente. 8V 3V 8,71,71 1 8,71 0,66 8, ,851, ,85 0,38 31,85 3 V V,7111,85 6, 41 V A B

10 4. Una instalación trifásica a 400 V, 50 Hz está compuesta por los siguientes receptores: carga de 10 kw con factor de potencia 0,8, carga de 1 kw con factor de potencia de 0,6 y una carga de 15 kw con factor de potencia unidad. Con estos datos se pide: a) Potencia activa, reactiva y aparente total de la instalación b) ntensidad consumida por la instalación c) Factor de potencia de la instalación PT P1P P W 1000W 15000W 37000W Q P tg W tg VAr (cos 0,8) 7500 Q P tg W tg VAr (cos 0, 6) Q P tg W tg (cos 1) 0 Q Q1Q Q VAr VAr VAr T S P Q (37000) (3500) 4383 VA T T T b) ntensidad total T ST 4383VA 63,6A 3 U 3 400V c) Factor de potencia de la instalación PT cos 0,84 S 4383 T