EjerciciosFyQ

Carga y corriente de un circuito con capacidad e inductancia (8292)

F_y_Q — 2024-08-29T02:55:36Z

Se carga un condesador de por medio de una fuente de energía eléctrica de 500 V. Una vez que está cargado, se desconecta de la fuente externa y se conecta a una inductancia de 15 mH. Si la resistencia del circuito es despreciable, calcula:

a) La frecuencia y el periodo de oscilación del circuito.

b) La carga del condensador y la corriente del circuito cuando transcurren 0.35 s después de la conexión al inductor.

a) La ecuación para calcular la frencuencia es:

Puedes sustituir lo valores de capacidad e inductancia y calcular:

El periodo es la inversa de la frecuencia:

b) La ecuación que te permite calcular la carga del capacitor en función del tiempo es:

Al inicio, la carga del capacitor es:

El desfase es cero porque, incicialmente, la carga del capacitor coincide con la carga calculada, es decir, para t = 0 y eso solo es posible si .

La frecuencia angular es:

La carga para el tiempo indicado es:

La intensidad del circuito la obtienes al hacer la variación de la carga con el tiempo:

Sustituyes y calculas:

Factor de potencial en un circuito RLC (8198)

F_y_Q — 2024-05-03T04:47:53Z

¿Cuál es el factor de potencia en un circuito RLC en serie? Calcula el valor para una frecuencia de red de 50 Hz y los siguientes valores: , L = 1 mH y .

La expresión del factor de potencia en un circuito RLC es:

Para calcular el valor en el caso dado en el enunciado solo tienes que sustituir:

Circuito con inductancia que es alimentado por un capacitor (7822)

F_y_Q — 2022-12-30T12:15:37Z

Se carga un capacitor de por medio de una fuente de energía eléctrica de 300 V. Una vez que el capacitor se ha cargado totalmente, se desconecta de la fuente de energía y se conecta a los bornes de una inductancia de 10 mH. Considera que el circuito tiene resistencia despreciable. Calcula:

a) La frecuencia y el periodo de oscilación del circuito.

b) La carga del capacitor y la corriente del circuito cuando han pasado 1.5 ms tras la conexión al inductor.

a) La frecuencia de oscilación la puedes calcular a partir de los datos de capacidad e inductancia:

Basta con que sustituyas y calcules:

La frecuencia es:

El periodo es la inversa de la frecuencia calculada:

b) La carga inicial del capacitador es:

La carga del capacitador cuando está conectado al circuito depende de la frecuencia según la ecuación:

Al inicio, para el valor t = 0, la carga inicial es igual a la carga del circuito, es decir, el coseno es 1, por lo que . La ecuación anterior queda como:

Para el tiempo dado en el enunciado:

La intensidad es la variación de la carga con respecto del tiempo:

Sustituyes y calculas la intensidad:

Frecuencia de la tensión alterna en una bobina con corriente alterna (7800)

F_y_Q — 2022-12-10T05:36:18Z

Una bobina de 62.5 mH se conecta a un generador de tensión alterna sinusoidal de . Si la corriente eficaz del circuito es de 3 A, ¿cuál es la frecuencia f de la tensión alterna?

La tensión eficaz será:

A partir de este valor puedes calcular la reactancia inductiva y relacionarla con la frecuencia:

Sustituyes los datos y calculas:

Velocidad angular de un generador para una corriente eficaz dada (7799)

F_y_Q — 2022-12-07T09:18:23Z

Un condensador de se conecta a un generador de tensión alterna sinusoidal de . Si la corriente eficaz del circuito es de 1 A, ¿cuál es el periodo de la señal de tensión alterna? ¿Cuál debería ser la velocidad angular del generador para que la corriente eficaz del circuito fuese de 5 A?

Puedes calcular la tensión eficaz a partir de la tensión pico si tienes en cuenta cómo se relacionan ambas magnitudes:

El cociente de las magnitudes eficaces es igual a la reactancia capacitiva, que se puede relacionar con la frecuencia angular. Trabajando con las ecuaciones:

La intensidad eficaz a considerar es 1 A y la capacidad del condensador viene dada en el enunciado:

Si la corriente eficaz es de 5 A, el valor de la reactancia capacitiva cambia y también lo hace la velocidad angular:

Dependencia de la reactancia capacitiva con la frecuencia (7666)

F_y_Q — 2022-07-18T04:47:07Z

Cuando la frecuencia de una corriente alterna aumenta entonces se logra que la reactancia capacitiva: a) disminuya, b) aumente, c) se mantenga constante o d) no influye en nada.

Para responder de manera razonada a la cuestión planteada debes recurrir a las definiciones de la reactancia capacitiva y de la frecuencia. Si sustituyes una en la otra:

Es fácil entender ahora que si la frecuencia aumenta, al ser inversamente proporcional, provocará que la reactancia capacitiva disminuya.

Autoinductancia, inductancia mutua y fem inducida en dos bobinas (7656)

F_y_Q — 2022-07-05T08:38:37Z

Dos solenoides A y B espaciados entre sí y que comparten el mismo eje cilíndrico tienen 500 y 800 vueltas respectivamente. Una corriente de 5 A en la bobina B produce un flujo medio de a través de cada vuelta de A y un flujo de a través de cada vuelta de B.

a) ¿Cuál es la autoinductancia de B?

b) ¿Qué fem se induce en B cuando la corriente en A aumenta a razón de 0.9 A/s?

a) La autoinductancia en B la obtienes a partir de los datos del solenoide B, usando la expresión:

Sustituyes y calculas:

b) Lo primero que necesitas es la autoinductancia mutua para poder calcular cómo afecta el solenoide A sobre el B:

La fem inducida sigue la fórmula:

Solo te queda sustituir y calcular:

Electrotecnia: reactancias y ángulo de fase en un circuito RLC (7651)

F_y_Q — 2022-07-02T20:11:18Z

Un circuito en serie RLC está conectado a un generador de 60 V eficaces y de pulsación angular 50 rad/s. La resistencia tiene un valor de , la bobina es de 50 mH y el condensador tiene de capacidad 50 mF. Determina:

a) Las reactancias y .

b) El ángulo de fase .

a) El cálculo de las reactancias, con los datos que facilita el enunciado, es inmediato:

b) Para calcular el ángulo de fase es necesario calcular el factor de potencia y este depende de la resistencia y de la impedancia total del circuito:

La impedancia del circuito es:

El ángulo de fase es:

Temperatura a la que duplica su resistencia un conductor de hierro (7436)

F_y_Q — 2021-12-26T18:00:11Z

Un conductor de hierro tiene una longitud de 12 cm y sección transversal . Calcula a qué temperatura se duplica su resistencia.

Dato:

La resolución de este problema, dado que solo se facilita el dato del coeficiente de temperatura para el hierro, se debe hacer prescindiendo de los datos de longitud y sección del conductor. Es la forma más rápida de resolver el problema.

La resistencia del conductor depende de la temperatura según la ecuación:

Como la resistencia final debe ser el doble que la resistencia inicial solo tienes que imponer esa condición a la ecuación anterior y despejar el valor de la temperatura:

Sustituyes el valor del coeficiente de temperatura y calculas:

Descarga el enunciado y la resolución del problema en formato EDICO si lo necesitas.

Resistencia de un shunt para medir una intensidad con un amperímetro (7181)

F_y_Q — 2021-05-20T19:44:20Z

Con un amperímetro de resistencia de y escala de 0 a 3 A, queremos medir una intensidad de corriente de 24 A. ¿Qué resistencia (shunt) debemos instalar?

Para medir la intensidad indicada se usa un shunt, que es una resistencia conectada en paralelo con el amperímetro y así la corriente se divide en ambas ramas. Se cumple la relación:

Si queremos que el amperímetro marque el máximo de su escala, los 3 A, el shunt que debemos usar es: