I.B.

Monelos

Ejercicios de la P.A.U

PROBLEMAS DE CORRIENTE ALTERNA

2.

Sea el circuito de la figura. Las resistencias y los condensadores son iguales. (C = 0'510F) El generador trabaja a una pulsacin de 2000 rad.s-1. El valor eficaz de la intensidad de la corriente es I = 2'50 A. Con un voltmetro se ha medido la cada de tensin V BC = 50 V. a) Hallar R y las reactancias. b) Qu tensin eficaz VAB proporciona el generador? Rta.: R = 10 , x C =2000 , 5000 V (P.A.U. Sep 92)
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3.

En el circuito de la figura, a) Determinar la frecuencia, f, del generador de 30 V eficaces para que circule la mxima intensidad. b) En la condicin de mxima intensidad, calcular la potencia que el generador entrega al circuito. Rta.: 1780 Hz; 180 W (P.A.U. Jun 92) En los extremos de una circuito serie R-L-C se aplica un voltaje de 220 V a 50 Hz. La resistencia es de R = 10 , la autoinduccin de L = 001 H y el condensador de C = 100 F. Hallar: a) La diferencia de potencial en cada uno de los elementos R, L y C y b) el ngulo de desfase. Rta.: 724 V; 228 V; 2305 V; 124 rad (P.A.U. Jun 93) Sobre los extremos A y D del circuito serie R-L-C indicado en la figura se aplica un voltaje

4.

5.

de 220 V a 50 Hz. La resistencia es de R = 10 y la autoinduccin de 01 H. Sabiendo que V AC = VBD, calcular: a) la capacidad del condensador b) la intensidad que atraviesa el circuito Rta.: 101 F; 22 A (P.A.U. Sep 93)

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I.B. Monelos 6.

Ejercicios de la P.A.U

Un circuito serie R-L-C est alimentado por una f.e.m. mxima e m=150 V. Los valores de R, L y C son respectivamente 100 , 20 mH y 1 F. Hallar: a) La frecuencia de resonancia, y b) La intensidad eficaz en resonancia. Rta.: 1125 Hz; 106 A (P.A.U. Jun 94) En un circuito de C.A. con un condensador y una resistencia en serie, indica cual ser la relacin matemtica entre las diferencias de potencial medidas. Dibuja el circuito terico y haz una lista de material necesario. (P.A.U.)

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8. 9.

Qu aparatos necesitara y cmo se dispondran para medir la impedancia de una bobina? Razone su respuesta. (P.A.U. Jun. 89) En unos ejes cartesianos representa XL y XC frente a para un circuito L - C. Cul es la frecuencia de resonancia? Rta.: 0 = punto de corte (P.A.U. Sep 93) Se dice que los valores medidos por los voltmetros y ampermetros cuando se utilizan en alterna son valores eficaces. Explica qu quiere decir esto. Qu condiciones con referencia a su resistencia interna deben cumplir los ampermetros y voltmetros, para asegurar correctamente las medidas efectuadas en el laboratorio?. Razona la respuesta. (P.A.U. Sep 91)

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En un circuito serie R-L-C como el de la figura, un alumno ha medido con un voltmetro la cada de tensin en cada elemento pasivo, indicando el voltmetro VAB = 80 V, VBE = 60 V y VED = 120 V? Qu tensin indicara si colocase el voltmetro entre los puntos A y D? Rta.: 100 V (P.A.U. Jun 92)

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En un montaje de un circuito serie R-L-C como el de la figura, un alumno ha medido con un voltmetro los valores de tensin en los tres elementos pasivos. Segn sus anotaciones resultan VR = 220 V, VL = 30 V y VC = 30 V? Pueden ser correctas estas medidas? Justifica la respuesta. Rta.: Si. Circuito resonante. (P.A.U. Jun 92) En un circuito serie RC cmo mediras el desfase entre la tensin y la intensidad? (P.A.U. Sep 94) Un circuito RLC (R = 10 , L = 510-3 H y C = 12'510-6 F) se conecta a una fuente de tensin constante y de frecuencia variable. Completar la tabla de reactancias adjunta y representar grficamente XL y XC frente a . A qu frecuencia se presenta la resonancia?

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I.B. Monelos Rta.: 637 Hz (P.A.U. Sep 92)

rad/s 3200 3600 4000 4400 4800

xL Ejercicios dexla C P.A.U

50 75 100 125 150 rad/s 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 xL () 20,0 13,3 10,0 8,0 6,66 xC () 15. PRCTICA: Dados los siguientes valores de las reactancias inductiva XL() y capacitativa XC(), deducir la frecuencia 0 de resonancia. (P.A.U. Jun 93)

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Un circuito serie de corriente alterna consta de una resistencia R de 200 , una autoinduccin de 03 H y un condensador de 10 F. Si el generador suministra una fuerza electromotriz V=2 05 sen( 1000 t), calcular : a) la impedancia del circuito b) la intensidad instantnea Rta :360 ; I(t)=39310-3 sen(1000t-0586) (P.A.U Jun95) Mediante la red elctrica ordinaria de 220 V (eficaces) a 50 Hz, se alimenta un circuito RL-C con una R=20 , L=002 H y C= 20F Calcular : a) la potencia media disipada por el circuito b) deducir si se encuentra o no en resonancia. Rta :407 W ; Xl # Xc ( P.A.U Sep 95) Un circuito serie R-L-C est formado por una bobina de coeficiente de autoinduccin L= 1 H y reistencia hmica interna de 10 , un condensador de capacidad C= 5 F, y una resistencia de 90 . La frecuencia de la corriente es de 100 Hz. Si el circuito se conecta a un generador de corriente alterna de 220 V de tensin mxima, calcular : a) la potencia disipada por el circuito b) la expresin de la intensidad instantnea Rta :228 w ; v(t)=220 sen (200t +126) , i(t)=068 sen 200 t ( P.A.U. Jun 96) En un circuito serie RLC se aplica una tensin alterna de frecuencia 50 Hz, de forma que las tensiones entre los bornes de cada elemento son : VR = 200 V, VL= 180 V y V c = 75 V, siendo R= 100 . Calcular: a) El valor de L y de C, b) la intensidad que circula por el circuito. Rta : a).C=85 mF , L = 029 H ; b)2 A ; (P.A.U. Jun 97) En un circuito serie RLC consta de una resistencia de 40 , una autoinduccin de 100mH y un condensador de 55 ' 5 F , conectados a un generador cuya tensin instantnea es en voltios de v(t) = 2202 sen(300t). Calcular a) la intensidad instantnea que circula por el circuito, y b) la potencia media disipada en la resistencia. Rta: a) 4'4 2sen ( 300 t + 0 ' 64) ; b) 774 w. (P.A.U sep 98) Un circuito serie RLC se alimenta con una tensin alterna de 220 v eficaces a 50 Hz . La bobina presenta una autoinduccin L = 0 ' 85 H, la resistencia vale R= 45 y el condensador es de C= 8 F . calcular a ) la intensidad mxima que circula por el circuito, b) la potencia media disipada por el mismo. Rta: a) I= 2'25 A : b) 114 w (P.A.U junio 98 ) Un circuito serie de corriente alterna est compuesto por una resistencia hmica de 2 , un condensador de 50 F y una autoinduccin de 0'1 H. Calcular la frecuencia del generador para que : a) la corriente est adelantada 45 , b) el circuito est en resonancia. Rta: a) 69'6 Hz; b) 71'2 Hz ( P.A.U. junio 99)

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