Medidas eléctricas C4 - 3°

Separata de ejercicios I

Circuitos de corriente alterna monofásica y trifásica.

Medición de potencia trifásica. Método de Aron

2015 – 1

PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

Medidas Eléctricas

SEPARATA DE EJERCICIOS I (2014-2) 2

CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICOS

Pregunta N° 1: El máximo valor del factor de potencia de una carga RLC es:

a) 0,8 b) 0,75 c) 1,0 d) 0,95

Pregunta N° 2: Una carga monofásica Z= 20 + j20 tiene un factor de potencia de:

a) 0,8 en atraso b) 0,71 en atraso c) 0,8 en adelanto d) 0,45 en atraso

Pregunta N° 7: Una impedancia que opera a 60Hz es Z= 250 + j 80 Ω. Si es sometida a tensión en

una red de frecuencia 50Hz, la nueva reactancia del sistema cambia a (Ω):

a) 90,25 b) 40,72 c) 66,67 d) 65,20

Pregunta N° 10: Las ondas de tensión y corriente se muestran en el siguiente gráfico. Indique cual es

el tipo de carga y el factor de potencia de la misma.

Pregunta N° 11: Calcule la lectura que indica el amperímetro.

A16 W

-j6 Wj12 W

15 30° A

Pregunta N° 12: Dado el siguiente circuito, calcule:

a) La impedancia total.

b) La potencia aparente que consume el circuito.

Z 1

Z 3Z 2150 30° V

Z 1

Z 2

Z 3

= 3

+ j 4

= 7 + j 24

= 14 + j48

W

W

W

31

Pregunta N° 13: Dado el siguiente circuito, calcule:

a) La impedancia total.

b) La corriente total.

c) La potencia total.

d) La tensión entre los puntos C y D.

6 W j18 W j5 W

-j50 W

-j30 W

40 W60 W375 0° V

C

D

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SEPARATA DE EJERCICIOS I (2014-2) 3

Pregunta N° 14: Las lecturas de los instrumentos son: 220 V; 11,98 A y 1 292,58 W. Calcule la

impedancia desconocida (R + jX).

Pregunta N° 15. ¿Cuál de las siguientes cargas tiene un factor de potencia en atraso?

a) Motor de inducción.

b) Condensadores eléctricos.

c) Lámparas incandescentes.

d) Hornos eléctricos.

e) Compensador síncrono.

Pregunta N° 16. En un dispositivo, la tensión y la corriente muestran el comportamiento de la figura.

¿De cuál de los siguientes dispositivos se trata?.

a) De un condensador.

b) De una inductancia.

c) De una resistencia.

d) De un condensador en serie con una resistencia.

e) De una inductancia en serie con una resistencia.

Pregunta N° 17. Indique cuál de los diagramas fasoriales corresponde a las ondas de tensión y

corriente:

Tensión (V)

Corriente (I)

Amplitud

Tiempo

300

300

V

I

a)

VI

b)

300

V

I

c)

V

I

e)

300

V

I

d)

A W

V R + jX W

2 + j2 W

2 + j2 W

Tensión

Corriente

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SEPARATA DE EJERCICIOS I (2014-2) 4

CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICOS

Pregunta N° 1 En un sistema de generación trifásica alterna, 380 V, 45Hz. El ángulo de desfase entre

las ondas de tensión de línea y tensión de fase es:

a) π/4 radianes.

b) π/8 radianes.

c) π/3 radianes.

d) π/6 radianes.

Pregunta N° 2 La potencia activa de dos fases de un sistema trifásico balanceado suman 800W. Si la

impedancia de una de las fases tiene fp=0.8, la potencia reactiva del sistema trifásico:

a) 1200 Var

b) 500 Var

c) 900 Var

d) 600 Var

Pregunta N° 3 Un sistema trifásico de cuatro hilos 420V, 60Hz, alimenta una carga trifásica

balanceada en estrella que consume 60W y 80Var por fase. La corriente de la fase W es:

a) 0.23 A b) 0,41 A c) 0,9 A d) 0,71

Pregunta N° 4 Las potencias reactivas, por fase, de un sistema trifásico desbalanceado son 30Var,

50Var y 45 Var. La potencia reactiva total del sistema trifásico es:

a) 100 Var

b) 125 Var

c) 41,62 Var

d) 50 Var.

Pregunta N° 5 El método de tres vatímetros para cálculo de potencia dio como resultados 150W,

50W, 250W. La potencia del circuito es:

a) 150 W

b) 450 W

c) 80 W

d) 250 W

Pregunta N° 6 Las tensiones de fase una carga trifásica desbalanceada en estrella alimentada por una

fuente 3Ø de 380 V son…….

a) De igual módulo

b) De diferente módulo

c) Tales que sus módulos suman 380V.

d) Del mismo ángulo.

Pregunta N° 7: Un motor trifásico 2HP, fdp=0,9, ƞ=85%, conexión triángulo es alimentado mediante

una red 380V, 60Hz. Cuando el motor opera al 50% de plena carga ¿Cuál es la potencia activa

consumida que se mediría por el método Aron?

a) 8,77 kW b) 1,75kW c) 1,0 kW d) 1,5 kW

Pregunta N° 8: Las potencias activas de las tres fases de un sistema desbalanceado son: 300W, 400W

y 600W, sus respectivos factores de potencia son: 0,8, 0,95 y 0,88. Calcule la potencia aparente total

del sistema y el factor de potencia de la carga trifásica.

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SEPARATA DE EJERCICIOS I (2014-2) 5

Pregunta N° 9: En un mismo sistema de referencia, trace el diagrama fasorial de tensiones y

corrientes del siguiente circuito, sabiendo que el factor de potencia del mismo es 1.

R1 X1

X3 X4U

I4 00

R2

I0

I3

I2

I1

Pregunta N° 10: Un sistema trifásico RST de cuatro hilos y 240 V tiene una carga trifásica conectada

tal como se muestra en la figura. Determine la corriente en el neutro.

R

IR

240 00 V

S

T

N

240 -1200 V240 +1200 V

IS

IT

8 -900 W

8 +900 W

8 00 W

IN

PROBLEMA 11 Un sistema trifásico RST de tres conductores y 240 V tiene una carga desbalanceada,

conectada en triángulo. Determine la potencia que consume la carga.

IR

IS

IT

R

S

T

240 00 V

240 -1200 V240 1200 V

8 500W 8 -10 0 W

8 600W

Pregunta N° 12: En el circuito mostrado, las lecturas de los vatímetros son WR= 1000 W y WT= 800

W. Calcule el factor de potencia de la carga 3Ø.

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Pregunta N° 13: Indique la proposición verdadera (V) o falsa (F).

a) Si a los bornes de un motor (UVW), se le aplica una tensión con la secuencia STR,

respectivamente, su sentido de giro no varía.

( )

b) El desfase entre la tensión y la corriente de una carga, es igual al ángulo que hace la

potencia activa con la potencia reactiva de la misma carga.

( )

c) La corriente de fase de una carga trifásica balanceada conectada en estrella es menor

que la corriente de línea.

( )

d) Un sistema trifásico es simétrico cuando las tres corrientes de línea son iguales. ( )

e) La potencia trifásica de un motor es: P = 3 x U x I x ƞ x cos ϕ. ( )

f) Si con una pinza amperimétrica, “atrapamos” los dos hilos que alimentan a una carga

trifásica balanceada, el instrumento indicará la corriente del tercer hilo.

( )

g) La corriente de fase de una carga trifásica balanceada conectada en triángulo está

adelantada 30° respecto a su corriente de línea.

( )

h) La corriente de línea de una carga trifásica en equilibrio conectada en estrella varía si

conectamos su neutro con el de la fuente.

( )

Pregunta N° 14: Se dice que una carga trifásica está balanceada cuando:

a) Las tres tensiones tienen el mismo valor.

b) Las tres corrientes tienen el mismo valor y el mismo factor de potencia.

c) Las tres tensiones y corrientes tienen el mismo desfase.

d) La corriente por el neutro es mayor que cero.

e) El factor de potencia es 1.

Pregunta N° 15: La potencia de una carga trifásica es 13,6 kW y su factor de potencia; 0,42. Calcule

cuánto indicará cada vatímetro.

WR

WT

Carga trifásica

R

S

T

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Pregunta N° 16: Por equivocación se conectaron dos vatímetros en la forma indicada para medir

potencia trifásica utilizando la conexión Aron. Determine:

a) La lectura de los instrumentos.

b) La lectura de los instrumentos en la conexión correcta.

Pregunta N° 17: En el siguiente circuito las lecturas de los instrumentos son: voltímetro: 440 V,

amperímetro: 18 A y vatímetro: 0 W. La carga es balanceada. Calcule:

a) La potencia activa que consume la carga.

b) La potencia reactiva que consume la carga.

Pregunta N° 18: En el circuito mostrado, el vatímetro R indica 250 W y el vatímetro T indica 500 W.

Calcule o indique:

a) El tipo de carga

b) El factor de potencia de la carga.

b) La potencia reactiva de la carga.

Pregunta N° 19: En el circuito mostrado, el vatímetro R indica 1 714 W y el vatímetro T indica 3 428

W. Calcule o indique:

a) El tipo de carga

b) El factor de potencia de la carga.

c) La potencia reactiva de la carga.

A

W*

*

R

S

T

3

V

WRR

S

T

*

*

WT*

*

40 HP380 V

fdp = 0,85n = 90%

WRR

S

T

*

*

Carga

3

WT*

*

WRR

S

T

*

*

Carga

3

WS*

*