1 Un circuito que comprende en paralelo una resistencia no inductiva, una bobina de impedancia y un condensador, cuyas prdidas se desprecian, se conecta a una lnea de 120 voltios y 60 Hertz, absorbiendo 6 Amperios con factor de potencia 0.936. La resistencia absorbe 4 Amperios y el condensador 3 Amperios. Determinar: a. La potencia que absorbe la bobina. b. La corriente absorbida por la bobina. c. Su ngulo de fase y factor de potencia. 2 Se conectan dos cargas en paralelo con una fuente de 2000 V. Los factores de potencia y las corrientes individuales son: fp1 = 0.5 en retraso |I1| = 40 A. fp2 = 0.8 en adelanto |I2| = 15 A. a. Determine la potencia total y la corriente de la fuente, y calcule el factor de potencia de las cargas combinadas. b. Ahora se agrega un condensador en paralelo, que incrementa el factor de potencia a 0.95. Determine la corriente que se consume de la fuente y la potencia reactiva del condensador. 3

Un transformador de 250 KVA est a plena carga con un factor de potencia de 0.8 en atraso. a.Cuntos KVAR de capacitores deben adicionarse para mejorar el factor de potencia a 0.9 en atraso? b. Despus de la mejora del factor de potencia, se agrega una nueva carga con un factor de potencia de 0.5 en atraso. Cuntos KVA de esta nueva carga regresarn al transformador a los KVA tasados, y cul es el factor de potencia final? 4 Una carga de motores de induccin de 1500 vatios y factor 0,75 en atraso se combina con la de un grupo de motores sncronos de 500 VA y factor de potencia 0,65 en adelanto. Calcular la potencia reactiva de los condensadores a instalar para que el factor de potencia de los dos grupos motores sea de 0,95 en retraso. En qu tanto por ciento disminuye la potencia aparente? 5 Una fbrica tiene una carga elctrica de 1200 kw con un factor de potencia en retardo de 0.8. Se va a agregar una carga adicional con un factor de potencia variable que aadir 240 kw a la carga de potencia real de la fbrica. El factor de potencia de la nueva carga se ajustar hasta que el factor de potencia global de la fbrica sea 0.96 en retardo.

10.866

a. 0 1

0.5

b.0 10.707

3

2 3

4 3

5 3

c. 0

6

5 6

7 6

4

3 4

5 4

7 4

a.Especifique la potencia reactiva asociada a la carga adicional. b.Absorbe o suministra vars magnetizantes la nueva carga? c. Cul es el factor de potencia de la carga adicional? d. Suponga que el voltaje eficaz en la entrada de la fbrica es de 2500 V. Cul es el valor eficaz de la corriente que entra a la fbrica antes de aadir la carga con un factor de potencia variable? e.Cul es el valor eficaz de la corriente que entra a la fbrica despus de aadir la carga con un factor de potencia variable? 6

resistencia de las respectivamente?

bobinas

son

15

y

7

11 Cual es la potencia media que consume una resistencia de R conectada a una fuente que tiene la forma de onda mostrada. 12

100v. R.M.S.

-jXc j1

Carga

El circuito de la figura representa un generador que alimenta una carga a travs de una lnea de transmisin. Si conectar el condensador, el factor de potencia de la carga es de 0.8 (en atraso) y el del generador es de 0.5. Encuentre el valor de la reactancia capacitiva que deba ser conectada en los terminales del generador para llevar el factor de potencia en el generador a la unidad. 7 En el circuito de la figura, la V potencia compleja que suministra la fuente es :

Un circuito en paralelo formado por una resistencia, una bobina de impedancia y un condensador cuyas prdidas son despreciables, se conecta a una red de 100 voltios y 25 Hertz, absorbiendo 3.1 Amp. La resistencia absorbe 2.5 A.; el condensador 2 A.; y la bobina de impedancia 2.8 A. Determinar: a. El ngulo de fase y el factor de potencia de todo el circuito. b. El ngulo de fase y el factor de potencia de la bobina de impedancia. c. La resistencia de esta bobina. d. Su reactancia y su inductancia13 Un circuito en serie formado por una resistencia, una bobina de impedancia y un condensador (prdidas no despreciables), conecta a una lnea de 200 voltios y 60 perodos. Un ampermetro situado marca 2.5 A. Un voltmetro dispuesto entre los terminales de la resistencia marca 140 voltios, 100 voltios entre los de la bobina, 194 voltios entre los de la resistencia y la bobina juntas y 186 voltios entre los del condensador. Determinar: a.El ngulo de fase y el factor de potencia de la bobina. b. El ngulo de fase y el factor de potencia del circuito entero. c.El ngulo de fase y el factor de potencia del condensador. d. La resistencia de la bobina. e.La autoinductancia de la bobina. 14

80

L1 200 10F

S = 5200 Watt + j 2500 Var. El circuito opera en estado estable a una frecuencia de 60 Hz. a. Cual es el valor de la inductancia L1? b. Cual es el valor efectivo de la f.e.m., E? 8 Se conecta un motor a una fuente de 240 V, 60 Hz por medio de una lnea de transmisin con resistencia de 1. El factor de potencia del motor es de 0.5 en atraso, y consumira 4.8 kW si operara a 240 V. No obstante, la lnea de transmisin reduce el voltaje en el motor y se desperdicia potencia. a.Determine la capacitancia que se debera conectar en paralelo con el motor para reducir a mnimo la prdida en la lnea. b.Calcule los valores resultantes de la corriente y potencia absorbidas de la fuente y la eficiencia de transferencia de potencia. Compare los resultados con los valores sin el capacitor. 9 Un grupo de motores de induccin con una potencia activa total de 500 Kw y un factor de potencia 0.8 en retraso es sustituido parcialmente por motores sncronos con el mismo rendimiento, pero con un factor de potencia 0.707 en adelanto. Se siguen haciendo sustituciones, con lo cual el factor de potencia varia continuamente. Qu tanto por ciento de la carga habr sido sustituida cuando el factor de potencia del sistema valga 0.9 en atraso? 10 Dos bobinas estn conectadas en serie a travs de una lnea de 220 voltios, 60 Hz, consumiendo 550 watt entre las dos. Cual es el valor de la inductancia de cada bobina, si existe igual magnitud de tensin entre los terminales de cada bobina, sabiendo que la

Un motor de 20 hp, 450 Voltios que opera a carga nominal, tiene una eficiencia de 85% y un factor de potencia de 0.76 en atraso. El motor esta en paralelo con una carga de 30 KVA cuyo ngulo de factor de potencia es de 35 en atraso. Las dos cargas estn alimentadas desde una fuente de 450 Voltios, 60 Hertz. Determine: a. La potencia activa y reactiva demandada por el motor. b. La potencia activa y reactiva demandada por la carga de 30 KVA. c. La potencia activa total entregada por el sistema. d. La potencia reactiva total entregada por el sistema. e. La potencia aparente total entregada por el sistema. f. Los KVARS de la capacitancia que deberan estar en paralelo con el sistema para ajustar el factor de potencia a 0.9 en atraso. g. La capacitancia del condensador.15 Un circuito en serie de corriente alterna, constituido por una resistencia, una bobina de impedancia y un condensador de prdidas despreciables absorbe 530 vatios, a 120 voltios y 60 perodos, y 5 A. de corriente con retraso de fase. La tensin en la resistencia es de

86 voltios y en el condensador de 86 Determinar: a.La potencia absorbida por la resistencia b. La potencia absorbida por la bobina c.La tensin en la bobina d. El ngulo en la bobina e.La capacidad del condensador f. La autoinduccin de la bobina 16

voltios.

polarizar negativamente en forma apropiada el transistor. Determinar el voltaje v(t).20

Aplique el teorema de Thevenin para determinar los 75

Ia

Un circuito en paralelo formado por una resistencia, una bobina de impedancia y un condensador cuyas prdidas son despreciables, se conecta a una red de 240 voltios y 60 Hertz, absorbiendo 2.3 A. La resistencia absorbe 1.5 A.; el condensador 2 A.; y la bobina de impedancia 1.1 A. Determinar: a. El ngulo de fase entre la tensin y la corriente total del circuito. b. El ngulo de fase entre la tensin y la corriente de la bobina de impedancia. c. La resistencia de esta bobina. d. Su reactancia y su inductancia17

v +

20

i

R9H

valores de R e |Ia| dado que el ngulo de Ia es 45. Si: v = 75 cos4t V e i = 3 cos4t A.21

Con referencia a los terminales a-b y a la carga ZL en el circuito dado, hallar: j10 2|0 A 10 a

Hallar el equivalente de Thevenin entre los terminales a-b, para el circuito dado en la figura. Suponer que el circuito se halla en rgimen permanente. v1 = 141.42 Cos 104t 10 mH 1F 100 300

+ VL _

ZL

i

a

b a. La tensin de circuito abierto, la corriente de corto circuito y dibujar el circuito equivalente de Norton. b. Qu valor de ZL corresponder a la mxima magnitud de tensin de carga?22

300

v1

+

300 90 V.

5

60 V

80 mH I1 + V2

-+

100 i

b18

+ 25cos250tV.

200F

15 8 A.

-

Encuntrese el equivalente de Thevenin del circuito mostrado entre los terminales a-b, si vg=4*cos3000t v. Halle la respuesta de la ganancia de tensin (Vo 1/3F 3K /Vg a ) en 1/9F 1K

Hallar i1 y V2 en el circuito que se muestra en la figura.

Vg

1K

5K

VO

b

funcin de la frecuencia (dibuje las respuestas).19

El circuito de la figura es un amplificador operacional 100 1 F i 49i 1K 100K 25 + 0.1cos104 + 10 V + 10 tV V V. -

transistorizado de una sola etapa (el modelo de transistor simplificado est en la caja punteada), el cual incluye dos bateras que se emplean para