PRUES DE CCESO L UNVERSDD L.O.G.S.E CURSO 004-005 CONVOCTOR SEPTEMRE ELECTROTECN EL LUMNO ELEGRÁ UNO DE LOS DOS MODELOS Crteros de calfcacón.- Expresón clara y precsa dentro del lenguaje técnco y gráfco s fuera necesaro. Capacdad para el planteamento de problemas y procedmentos adecuados para resolverlos, utlzando los algortmos y undades adecuadas para su desarrollo. La prueba se calfcará sobre dez, las cuestones, así como cada ejercco se puntúan sobre,5 puntos. La puntuacón de cada ejercco se dstrbuye por gual en cada uno de los apartados. 1. Cuestones MODELO 1 a. ndque razonadamente el crcuto en el cual el voltímetro y el amperímetro están correctamente conectados para determnar el valor de la resstenca V V V Fg. a Fg. b Fg. c El dspostvo correcto es el b) puesto que se tene el amperímetro en sere con la resstenca y el voltímetro en paralelo. Medante aplcacón de la ley de Ohm, se puede determnar el valor de la resstenca R = V, sendo V la lectura del voltímetro e la del amperímetro. b. Puede un motor asíncrono grar a la velocdad de sncronsmo? Razone su respuesta No, de ser las velocdades del rotor y la del campo gratoro guales no se nducría tensón alguna en el rotor. Este sempre gra a una velocdad nferor a la de sncronsmo. S c. Un transformador que tene 1000 vueltas en el devanado prmaro y 00 vueltas en el secundaro es almentado con una tensón de 500 voltos. Qué voltaje tendrá en el secundaro? V1 N1 500 1000 = ; = ; V = 500 V V N 00 d. Cuál es el valor efcaz de una tensón alterna cuyo valor nstantáneo es V = 35.7 sen (ω t) voltos? Vmax 35, 7 Vef = = 30 V e. Cómo es la tensón de línea con respecto a la tensón de fase en una carga trfásca conectada en trángulo? 1 3 V L = V F
. Calcule la pérdda de potenca que se producrá en los conductores de una línea bflar eléctrca de cobre, de 3 mm de seccón y 60 m de longtud, que almenta a un motor eléctrco de kw a 380 V. (Resstvdad del cobre, ρ Cu =1.7x10-8 Ωm) En prmer lugar calcularemos la resstenca de la línea: l 8 60 R= ρ = 1, 710 Ωm = 0,68 Ω 6 S 310 m La ntensdad que recorre la línea se obtene de la potenca que consume el motor : 000 P= V; 000 = 380 ; = = 5,6 380 Por consguente la potenca que se perde en los conductores de la línea es: P= R= 5,6 0,68 = 18,81 W
3. En el crcuto de corrente contnua que se observa en la fgura determne: a) ntensdad de cada rama b) Dferenca de potencal V -V c) Potenca consumda en la resstenca de Maxwell. Para resolver el crcuto emplearemos el método de las correntes cíclcas de 1 31+ = = 0 Cuya solucón es: 1 = 0,1 ; = 0,3 + 7 = 1 El sgno negatvo de, sgnfca que el sentdo real de la corrente es contraro al supuesto ncalmente. 0,1 0,3 0, 0,1 0,3 0,3 V V = 0,1 1+ 0,3 1+ 0,3 4 = 1,6 V La potenca consumda en la resstenca de es: P= R= 0,3 4 = 0,36 W
4. una línea monofásca de corrente alterna de 30 V, 50 Hz se conectan los sguentes receptores: una carga de 3 kw con factor de potenca undad, otra carga de kw con factor de potenca 0.8 y una tercera de 4 kw con factor de potenca 0.9. Calcular: a) Trángulo de potencas b) ntensdad y factor de potenca c) Ángulo de desfase entre la tensón y la ntensdad Del trángulo de potencas: P1 = 3000 W Q1 = 0 VR ; S1 = 3000 V cosϕ1 = 1 P = 000 W Q = P tanϕ = 1500 VR ; S = P + Q = 500 V cosϕ = 0,8 tanϕ = 0, 75 S ϕ P Q P3 = 4000 W Q3 = P3tanϕ3 = 190 VR ; S3 = P3 + Q3 = 4437 V cosϕ3 = 0,9 tanϕ3 = 0, 48 P = P1+ P + P3 = 3000 W + 000 W + 4000 W = 9000 W Q = Q1+ Q + Q3 = 0 + 1500 VR + 190 VR = 340 VR S P Q S S S = + = 9000 + 340 = 968 V 1+ + 3 b) c) S 968 P 9000 = = = 41,86 ; cos ϕ= = = 0,93 V 30 S 968 0 ϕ = arccos( 0,93) = 1, 6
PRUES DE CCESO L UNVERSDD L.O.G.S.E. CURSO 004-005 CONVOCTOR SEPTEMRE ELECTROTECN EL LUMNO ELEGRÁ UNO DE LOS DOS MODELOS Crteros de calfcacón.- Expresón clara y precsa dentro del lenguaje técnco y gráfco s fuera necesaro. Capacdad para el planteamento de problemas y procedmentos adecuados para resolverlos, utlzando los algortmos y undades adecuadas para su desarrollo. La prueba se calfcará sobre dez, las cuestones, así como cada ejercco se puntúan sobre,5 puntos. La puntuacón de cada ejercco se dstrbuye por gual en cada uno de los apartados. 1. Cuestones MODELO a. Comente de qué parámetros depende la resstenca de un alambre conductor. Cómo están relaconadas las resstencas de dos alambres de la msma longtud y el msmo materal, s uno de ellos tene doble dámetro que el otro? Es drectamente proporconal a su longtud l, e nversamente proporconal a la seccón S, la constante de proporconaldad es característca del materal y recbe el nombre de resstvdad ρ. l R = ρ ; S un conductor tene el doble dámetro que otro, su seccón es cuatro veces mayor S ( S = πr = π( r1) = 4πr1 = 4S1); por consguente la resstenca del conductor más grueso es la cuarta parte de la resstenca del más delgado. R1 R =. 4 b. Explque brevemente qué le sucede a la ntensdad cuando se ntercala un dodo en un crcuto de corrente contnua y en uno de corrente alterna. En corrente contnua deja pasar la corrente s el dodo está polarzado drectamente, mpdendo el paso de esta s está en polarzacón nversa. En alterna durante medo perodo crcularía corrente y durante el otro no. c. Exprese las undades en el Sstema nternaconal de las magntudes, carga eléctrca, coefcente de autonduccón, flujo del campo magnétco, nduccón magnétca (campo magnétco ), capacdad y potenca Carga en culombos ( C ) ; coefcente de autonduccón en henros (H); flujo del campo magnétco en webers (W) ; nduccón magnétca en teslas (T); capacdad en farados (F) y potenca en vatos (W). d. Una corrente eléctrca alterna de 50 Hz, tene una ntensdad efcaz de 0 y está desfasada π/3 radanes con respecto a la tensón aplcada. Escrba la expresón de la ntensdad nstantánea ω = π f = π50 = 100π π t ( ) = 0 cos(100 πt± ) 3 e. Razone s en una nstalacón eléctrca trfásca que está trabajando con un factor de potenca undad, la potenca reactva es postva, negatva o nula S el factor de potenca es la undad: S Q = Ssenϕ ϕ cosϕ = 1; senϕ = 0; Q = 0 P = Scosϕ
. El crcuto de la fgura está en estado estaconaro. Calcule: a) ntensdad en el crcuto b) Dferenca de potencal entre el punto y el punto. Carga del condensador 4 V Ω 4 µf 5 Ω 1 En estado estaconaro, el condensador está cargado y por el, no crcula ntensdad, por tanto el crcuto se reduce al de la sguente fgura: 4 V Ω 5 Ω 1 a) Tenendo en cuenta la ley de Ohm generalzada ε1 4 1 = = = 1 + 1+ 4+ 5+ ( R r) c) Para calcular la dferenca de potencal entre el punto y el punto, vamos de al punto por la rama de abajo : 4 V V V = 1 4+ 1+ 1 5= 1 V Ω 5 Ω 1
4 V ( ) Ω 5 Ω V V = 1 1+ 4+ 1 = 1 V 1 6 5 Luego la carga del condensador será: Q C( V V ) 410 = = 1= 8,410 C
3. En el crcuto de la fgura determne: a) ntensdades que pasan por cada una de las mpedancas b) ntensdad sumnstrada por el generador c) mpedanca del crcuto d) Potencas actva, reactva y aparente G 30 V 47.77 Hz 3 Ω 300mH 150 µf ω = π f = π47,77 300 s X X L C = Lω = 0,3 300 = 90 Ω 1 3 1 1 10 = = = =, Ω 6 Cω 15010 300 45 30 30 30 R = = 10 ; L = =,55 ; C = = 10,35 ; 3 90, C = 10,35 10 7,8 =1,68 = + T C = 7,8 L R =10 R =10 L =,55 T = 10 + 7,8 =1,68 c) 30 V = tzt; Z t = = 18,1 1,68 Tambén podemos obtener Z medante la sguente expresón: 1 Z L c 3 90, 5,51810 1 1 1 1 1 1 1 1 = + = + = 5,518 10 Ω ; = = 18,14Ω Z R X X De la fgura se deduce que la ntensdad está adelantada respecto a la tensón un ángulo, tal que: 10 cosϕ = 0, 79 1,68 S = V = 30 1, 68 = 916, 4 V P = Scosϕ = 916, 4 0,79 = 303,96 W ϕ Q = Ssen = 916,4 1 0,79 = 1786,84 VR S ϕ P Q
4. Un motor de corrente contnua de exctacón sere tene las sguentes característcas: tensón en bornes 30 V, fuerza contraelectromotrz 15 V, resstenca del nductor 0. Ω y resstenca del nducdo 0.3 Ω. Determnar: a) Esquema eléctrco asocado b) ntensdad nomnal e ntensdad de arranque c) Potenca absorbda y útl suponendo que sólo hay pérddas en el cobre d) Reostato a conectar durante el arranque para que la ntensdad en el arranque sea de.5 veces la ntensdad nomnal a) R ext U M R b) c) d) U ε 30 15 15 = = = = 30 R + Rext 0,3 + 0, 0,5 U 30 30 a = = = = 460 R + R 0,3 + 0, 0,5 ext P = U = 30 30 = 6900 W ab P ( R R) 30 0,5 450W Cu = ext + = = P = P P = 6900 W 450 W = 6450 W u ab Cu =,5 =,5 30 = 75 a n R ext R a U M R Del esquema de la fgura se deduce que: 75R + 75R + 75 R = U; 75 0,+75R + 75 0,3=30 R a ext a a 30 75 0,-75 0,3 = =,56 Ω 75