guía ejercicios n°4 (1)
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REA ELECTRICIDAD-ELECTRNICA
ELSP14 Electricidad Aplicada II
Unidad de Aprendizaje N 3: Potencia elctrica en circuitos de corriente alterna monofsica.
Aprendizajes Esperados
3.1.-Determinan caractersticas de potencia y trabajo elctrico, en circuitos donde participan resistencias, inductores y condensadores. 3.2.-Establece mtodos de clculo y medicin de potencias en sistemas alimentados con corriente alterna monofsicos, a partir de mtodo de casos
ELSP14 Electricidad Aplicada II Gua de Ejercicios en Aula N 4
Tema: Caractersticas de potencia y trabajo elctrico, en circuitos de corriente alterna
Docente:
Milton Seplveda P.
Objetivos: - Asocia conceptos de potencia activa, potencia reactiva y potencia aparente, en
Circuitos de corriente alterna.
-Aplica frmulas correspondientes para calcular, la potencia asociada a cada
componente, en circuitos con comportamiento resistivo, inductivo y capacitivo.
-Determina el factor de potencia de un sistema monofsico.
Material especfico Calculadora
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I.-Ejercicios Resueltos:
1.-Dado el siguiente circuito.
Determine:
a.- Corriente.
b.- Potencia y su triangulo.
c.- Factor de potencia
Solucin:
a.- La corriente es:
I *= V*/Z=120/0/30/+30=4/-30 A
b.- La potencia aparente es:
S* = V* I *=120/04/-30=480/-30 VA
Esta est formada por la potencia activa y potencia reactiva
S* = 480/-30 VA=(416-j240) VA
Donde la parte real es la potencia activa(P) y la parte imaginaria es la potencia reactiva (Q):
P=416 Watts y Q=240 VAR (Volts-amper-reactivos)
Grficamente:
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c.- El factor de potencia est en atraso y es:
cos=P/S=416/480=0,866
2.- En el circuito que sigue se indican: reactancias, corriente y resistencia, de l, determine:
a.- Potencia en cada componente
b.- Potencia total
c.- Factor de potencia
Solucin:
a. P=RI2=15,6102=1560 Watts
QL=XLI2=25,6102=2560 VAR
QC=XCI2=10102=1000 VAR
b. S*=P+J(QL-QC)=1560+J(2560-1000)= 1560+J1560=2206/45 VA
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REA ELECTRICIDAD-ELECTRNICA
ELSP14 Electricidad Aplicada II c.- El factor de potencia es:
cos=P/S=1560/2206=0,707
3.- Si en el circuito que sigue, se conecta en paralelo, con la impedancia un condensador. Calcule su
nuevo factor de potencia.
Como se vio en el ejercicio anterior(N1), con el interruptor abierto:
S* = 480/+30 VA=(416+j240) VA
Al cerrar el interruptor la capacidad aporta una potencia reactiva de:
QC=V2/XC=1202/(1/(25044x10-6))=200 VAR
Entonces la potencia reactiva neta para la fuente, sera:
Q= QZ - QC =240-200=40 VAR
Y la nueva potencia queda como:
S* = (416+j40) VA=417,9/5,5 VA
Grficamente:
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II.- Ejercicios propuestos:
Basado en el desarrollo anterior realice los siguientes ejercicios:
1.- Una carga conectada a la red domiciliaria de 220 volts, permite el paso de una corriente de 8,5
amperes desfasada en 40.
Determine:
a.- Potencia aparente
b.- Potencia activa
c.- Potencia reactiva
d.- Factor de potencia
Solucin:
a.- S=1870 VA
b.- P=1433 W
c.- Q=1202 VAR
d.- cos=0,766
2.- Una carga de 2KVA, conectada a 220 volts y 50Hz, posee un factor de potencia de 0,6 en atraso.
Qu capacidad se debe conectar en paralelo, para mejorar el factor de potencia a 0,85?
Solucin: C=56,4uF
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Registro de comentarios y observaciones:
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Bibliografa Bsica
Vicente Ripoll, Mara Asuncin,150 problemas de teora de circuitos,ECU / e-Libro / ,2011, 9788499484594
Candelaria Cruz, Elvio,Problemario de circuitos elctricos II,Instituto Politcnico Nacional / e-Libro / ,2010, 9781449226138
Gussow, Milton,Fundamentos de electricidad,McGraw Hill,1991, 9684229771
Buban, Peter,Electricidad y electrnica bsicas: conceptos y aplicaciones,McGraw-Hill Professional Publishing / e-Libro / ,1983, 9781615028900
Bachiller Soler, Alfonso,Circuitos trifsicos: problemas resueltos,Ediciones Daz de Santos / e-Libro / ,2010, 9788499690292
Rosell Polo, Joan Ramn,Circuitos elctricos monofsicos y trifsicos: fundamentos tericos y ejercicios resueltos,Edicions de la Universitat de Lleida / e-Libro / ,2000, 9788484095552
Dorf, Richard C.,Circuitos elctricos : introduccin al anlisis y diseo,Alfaomega,1995, 9701501055
Bibliografa Sugerida:
Boylestad, Robert L.,Anlisis introductorio de circuitos,Prentice Hall,1998, 9701701844