TRABAJO N° 02 DE ELECTRICIDAD INDUSTRIAL – UCSPIND7-1 – 2015-R

Fecha de Presentación: 21 de Enero 2016

1. Dibujar el diagrama fasorial de impedancias y determinar las constantes del circuito en serie, suponiendo que contiene los siguientes parámetros eléctricos:

2. Hallar la suma de las tensiones de los generadores, expresadas en voltios mostrados en la figura y cuyos valores instantáneos vienen dados por:

Tomar como sentido de la suma, en primer lugar el sentido positivo de V1(t) y en segundo lugar el de V2(t)

3. En relación a las siguientes gráficas de las tensiones V1(t) y V2(t) determinar:

a. La frecuencia de estas tensiones;b. La frecuencia o velocidad angular de estas tensiones;c. La relación de fase entre estas tensiones (adelanto o atraso de cual con respecto a cuál y

cantidad);d. Las ecuaciones matemáticas (o trigonométricas) de ambas tensionese. El valor instantáneo de la suma de estas dos tensiones, para t = 40 μseg;f. El valor eficaz (o efectivo) de la suma de estas tensiones;g. El diagrama fasorial de la pareja de tensiones;h. El ángulo de fase de la suma V1(t) y V2(t) con respecto a V1(t);i. Las expresiones complejas (polares y rectangulares) de ambas tensiones;j. El valor instantáneo de V1(t) para t = 400 μseg;k. El ángulo que corresponde en la gráfica al momento t = 40 μseg;

4. Un circuito serie se compone de una resistencia R= 8 ohmios, y un condensador con una capacidad C= 30 microfaradios. ¿A qué frecuencia la corriente adelanta un ángulo de 30° respecto a la tensión?

5. Se tiene un circuito RLC en serie con L=4H, C=5µF y R=40Ω. Calcular: a) Valor de la intensidad eficaz si se conecta a una tensión de 220V, 50Hz. b) Dibujar el triángulo de potencias.

6. En el circuito de corriente alterna de la figura, donde la tensión de la fuente es 220 ⌊0° ¿¿, calcular cuando se cierra el interruptor: a) Caída de tensión producida en la resistencia de 8Ω. b) Impedancia total del circuito. c) Potencia activa, reactiva y aparente del circuito.

7. En el circuito de corriente alterna de la figura, calcular: a) Intensidad eficaz. b) Ángulo de desfase entre la tensión de alimentación y la intensidad. c) Potencia activa, reactiva y aparente del circuito. d) Caída de tensión en cada uno de los elementos pasivos.

8. Una instalación eléctrica que se alimenta con una tensión de 220 V y 60 Hz consta de las siguientes cargas:

a. Un motor monofásico de 5 HP, rendimiento 76.2% y f.d.p. de 0.85b. Un conjunto de lámparas fluorescentes que equivalen a una impedancia de 16+12j Ωc. Un conjunto de lámparas incandescentes cuya potencia es 1500 W

Calcular:a. Las corrientes, las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y el factor de potencia de

cada carga.b. La corriente y las potencias activa, reactiva, aparente y compleja totales de la instalación,

así como el factor de potencia total.Conociendo que el conductor de la línea que alimenta a esta instalación presenta una resistencia de 0.1 Ω y un coeficiente de autoinducción de 900 μH.

c. Calcular la tensión, las potencias activa, reactiva, aparente y compleja y el factor de potencia total en el origen de la línea.

d. Se desea mejorar el factor de potencia total de la instalación a 0.98 mediante un banco de condensadores. Calcule la potencia reactiva y la capacidad de estos condensadores.

9. En un taller tienen dos taladros de sobremesa de 600 w de potencia, una sierra de calar de 500W y cuatro soldadores de 50W. Los taladros funcionan una media de 2 horas diarias, la sierra de calar 1 hora y los cuatro soldadores funcionan una media de 4 horas diarias. Calcular la energía consumida por todos estos aparatos durante un día.

10. Las empresas suministradoras de electricidad facturan el Kwh consumido a un precio de S/. 0.088. Aparte de la energía consumida, cargan en las facturas unas cantidades fijas en concepto de reposición y mantenimiento y la llamada “facturación por potencia”. En este ejercicio vamos a suponer que estas dos cantidades suman S/. 0.60. A la suma de las cantidades consumidas de energía y la cuota fija, se añade el IGV, que es el 18%. Calcular la factura que emitirá la compañía eléctrica por el consumo del ejercicio anterior N° 09.

11. El contador de electricidad de una vivienda tiene las siguientes lecturas:Lectura anterior: 141621 KwhLectura actual: 146063 KwhLa cuota por facturación de potencia asciende a S/. 10.80 y el cargo por reposición y mantenimiento es S/. 3.81 en los dos meses de la factura. Si el precio de Kwh se cobra a S/. 0.54, calcular el importe de la factura incluido el IGV (18%).

12. Se tiene un sistema triángulo en paralelo con otro estrella, ambos equilibrados y con impedancias de fases resistivas e iguales. Si la tensión entre líneas es 220 V y la corriente de línea es de 30 A. Se pide determinar el valor de la resistencia.

13. A la red trifásica de 380 V entre líneas están conectados un motor y un horno:

El motor trifásico de 5 HP tiene una eficiencia de 86% y opera con FP = 0,866, y está conectado en estrella. El horno trifásico tiene 36 Ohms por fase y está conectado en triángulo. Determinar los KVA, el factor de potencia y la corriente de línea del sistema.

14. Un sistema trifásico de cuatro conductores de secuencia directa y tensión de fase de 200 V, alimenta a 03 impedancias:Z1=10 ⌊6 0°¿¿, Z2=10 ⌊6 0 °¿¿, Z3=10 ⌊6 0° ¿¿

a) Determinar las corrientes de línea, de fase y dibujar el diagrama fasorial.b) Determine las potencias aparentes, reactivas y activas de fase y de línea.