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

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1 PRUES DE ESO L UNIVERSIDD L.O.G.S.E. / L.O..E URSO ONVOTORI SEPTIEMRE ELETROTENI EL LUMNO ELEGIRÁ UNO DE LOS DOS MODELOS riterios de calificación.- Expresión clara y precisa dentro del lenguaje técnico y gráfico si fuera necesario. apacidad 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. uestiones: MODELO Una carga trifásica equilibrada en estrella, formada por tres impedancias de 6 Ω se conecta a una línea trifásica de 0 V. uál será la intensidad de línea? 0 17 VF = 17 V ; I L = IF = = 1, Dada la señal de la de la figura. alcular: a) Valor máximo b) Valor eficaz Periodo y frecuencia d) Valor instantáneo V 310 V a) De la gráfica, el valor máximo de la señal es 310 V b) El valor eficaz 310 = 19,V 1 T = 0, 068 s ; f = s ; ω = π f = 100 rad s 0, 068 d) v=310cos100t 1-1 0,068 s t 1.3 on un diodo de silicio se forman los dos circuitos de la figura. En cuál de los dos casos se enciende la lámpara? Por qué? Sólo en el primer caso (figura de la izquierda) se enciende la lámpara, dado que el diodo está polarizado directamente. 1.4 Partes fundamentales de los motores de corriente continua ásicamente constan de dos partes, una fija denominada estator, y otra móvil respecto a esta última denominada rotor. mbas están realizadas en material ferromagnético, y disponen de una

2 serie de ranuras en las que se alojan los hilos conductores de cobre que forman el devanado eléctrico. En todo motor eléctrico existen dos tipos de devanados: el inductor, que origina el campo magnético para inducir las tensiones correspondientes en el segundo devanado, que se denomina inducido, pues en él aparecen las corrientes eléctricas que producen el par de funcionamiento deseado. 1.5 En la figura se muestra un hilo indefinido contenido en el plano del papel y recorrido por una intensidad I. En cuál de los puntos es mayor el campo magnético? uál es la dirección y sentido del campo magnético en cada uno de los puntos? I El campo magnético tiene mayor valor en el punto, dado que se encuentra más µ 0I cercano al hilo. (conviene recordar que: = ). π d La dirección del campo es perpendicular al plano del papel, el sentido en el punto es saliente (hacia el lector) y en el punto entrante.

3 . En el circuito de la figura, determinar: a) Intensidad de corriente por cada una de las ramas b) Diferencia de potencial V - V arga del condensador. 1V Ω 6 Ω 3 Ω 1 V µf a) Una vez alcanzado el régimen estacionario por el condensador no circula intensidad; el circuito se reduce al de la figura de la derecha. plicando la ley de Ohm generalizada; ε 1 4 I = ; I = = R V I=4/3 3 Ω 6 Ω b) Dado que por la resistencia de Ω no pasa intensidad, la diferencia de 4 potencial V V = 1 V, y como V V = 3 = 4 V, por 3 consiguiente la diferencia de potencial en los extremos del condensador es: V V = 8 V 3 Ω 1 V Teniendo en cuenta el resultado anterior, la carga almacenada por el condensador es: Q= V = 8= 16µ µf

4 3. Un circuito serie RL (R = 1 Ω, L = 30 mh y = 10 µf) está conectado a una fuente de tensión alterna de 0 V, 60 Hz. veriguar: a) Impedancia del circuito b) Intensidad de la corriente y el desfase de ésta con respecto a la tensión Potencias aparente, activa y reactiva d) Frecuencia de resonancia del circuito b) X = Lω = 0.03 π60 = 11,31Ω X L 1 1 = = = 65, 6Ω ω π ( ) ( ) L Z = R + X X = ,31 65,6 = 54,3Ω V 0 XL X 11,31 65, 6 I = = = 0,86 ; tanϕ = = = 1.63 Z 54, 3 R 1 La tensión está retrasada respecto a la intensidad un ángulo de : ϕ = arctan 1,63 = 87,35º ( ) cosϕ = 0, 046 ; senϕ = 0,998 S = VI = 0 0,86 = 189, V P= Scosϕ = 189, 0,046 = 8,70 W Q= Ssenϕ = 189, = 188,8 VR d) La resonancia se produce cuando: X = L X; Lω = ; ω 185,7 rad s ω = 3 6 L = = 1

5 4. Un motor de corriente continua de excitación serie se conecta a una línea de 440 V. Genera una fuerza contraelectromotriz de 410V. La resistencia del inducido es de 0,1 Ω, la resistencia del devanado de excitación es de 0,05 Ω y la de los polos auxiliares es de 0,03 Ω. Se arranca mediante un reóstato de 1,3 Ω. Determinar: a) Esquema de conexión b) Intensidad en el arranque directo (sin reóstato) y con reóstato Intensidad nominal d) Rendimiento eléctrico R s M R i R p b) Dado que en el arranque la fuerza contraelectromotriz es cero 440 Ia = = 00 (Sin reostato) 0,1 + 0, , Ia = = 93,3 (on reostato) 0,1 + 0, , , In = = 150 0,1 + 0, , 03 d) ε I 410 η = = = 0,93 ; 93% VI 440

6 PRUES DE ESO L UNIVERSIDD L.O.G.S.E. / L.O..E URSO ONVOTORI SEPTIEMRE ELETROTENI EL LUMNO ELEGIRÁ UNO DE LOS DOS MODELOS riterios de calificación.- Expresión clara y precisa dentro del lenguaje técnico y gráfico si fuera necesario. apacidad 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. uestiones: MODELO 1.1 uál es la razón por la que se emplean altas tensiones en el transporte de la energía eléctrica? uanto más alta es la tensión en la línea, menor es la corriente y menores son las pérdidas, ya que éstas son proporcionales al cuadrado de la intensidad de corriente. 1. Hallar la capacidad del condensador equivalente al circuito de la figura:.5 µf 1.5 µf 3 µf 4 µf 3 µf ~,5 + 1,5 = 4 1,71 µf 1.3 Explica el concepto de deslizamiento en un motor asíncrono de corriente alterna Es la diferencia entre la velocidad de giro del campo magnético y la velocidad de giro del ns nr rotor s = ns nr ; en tanto por ciento de ns es : s = 100. ns 1.4 Una plancha eléctrica tiene una resistencia de 50 Ω. alcula la energía consumida al estar enchufada durante 4 horas a una tensión de 0 V V 0 La potencia viene dada por: P= VI = I R= = = 968W, por tanto la R 50 7 energía que consume en 4 horas es : U = P t = = 1, J 1.5 Un alambre de 10 m de largo y 1mm de diámetro, tiene una resistencia de 5Ω. uánto vale la resistencia de un segundo alambre construido con el mismo material de 5 m de longitud con un diámetro de 4 mm ~ = + = = = 1, 71µ F l 10 5 omo R = ρ, se tiene que : 5 = ρ [Ec 1] R = ρ [Ec ] S π 0,5 π R dividiendo la ecuación entre la ecuación 1 : 5 = 0,5 ; R = 0,156 Ω 5 10

7 . Dos lámparas, una de 60 W y la otra de 100 W, ambas para 15 V de tensión, están conectadas en serie. alcula: a) Resistencia de cada lámpara b) Resistencia equivalente de ambas en serie Intensidad de corriente que las atraviesa d) uál de ellas lucirá más y por qué? 15 V a) V V P= I R= VI = ; R= R P R1 = = 60,41 Ω ; R1 = = 156,5Ω b) R = 60, ,5 = 416,66Ω 15 I = = 0,3 416, 66 d) La potencia consumida en la primera lámpara será: P I R 0,3 60, 41 3, 44W = = = y la consumida en la segunda P= 0,3 156, 5 = 14, 06W, por tanto la primera lámpara es la que más lucirá.

8 3. alcular, para el circuito de la figura: a) Intensidades de corriente que circulan por cada rama b) Diferencia de potencial entre el punto y el punto (V -V ) Rendimiento de la fuente de alimentación de 50 V 50 V, 4Ω 9Ω 0 V, 1Ω 30 V, 1Ω 4Ω a) Mediante el método de las corrientes cíclicas de Maxwell, las ecuaciones que se obtienen para cada uno de las mallas, son: Resolviendo el sistema se obtiene que: I 1 = 10 e I = 6.El signo negativo de I, indica que el sentido es contrario al supuesto inicialmente. Las intensidades en cada rama quedan reflejadas en la figura. 14I + 10I = I + 15I = V, 4Ω Ω I 6 30 V, 1Ω 4Ω 6 0 V, 1Ω b) V V = 4i9 + 4i 1 30 = 10V, hemos ido de a por la rama del centro. Si vamos por la rama de la derecha: V V = 6i i 4 = 10V V V = 10i = 10V, por la rama de la izquierda. omo se observa se obtiene el mismo resultado. 50i10 10 i4 η = = 0, 50i10 η = 0%,

9 4. En la figura se representa una carga trifásica equilibrada conectada a una red de 0 V / 50 Hz. Si cada impedancia está formada por una resistencia de 10 Ω, una bobina de 50 mh y un condensador de 300 µf, determina: a) Impedancia de una fase b) Intensidad de línea y la intensidad de fase Potencia activa, reactiva y aparente consumida por la carga 0 V / 50 Hz Z a) Z Z b) X X L = Lω = 0, 05 π50 = 15, 7Ω 1 1 = = = 10,6Ω 6 ω π50 ( ) ( ) L ; por tanto: Z = R + X X = ,7 10,6 = 11,Ω VF 0 = 17 V ; I 3 L 17 = IF = = 11,3 11, El factor de potencia viene dado por R 10 cosϕ = = = 0,89 Z 11, Potencia activa: P= ,3 0,89 = 3839 W Potencia aparente: S = ,3 = 4313,5V Potencia reactiva: Q= S P = 4313, = 1966,81 Vr