SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE “SENA”CENTRO AGROINDUSTRIAL Y FORTALECIMIENTO EMPRESARIAL DE CASANARE WILLIAM FERNANDO RIOS INGENIERO OPERACIÓN DE PLANTAS DE PROCESOS INDUSTRIALES 428126 JEFFERSON MORENO 1071889100 06 DE MARZO DE 2013 EJERCICIOS 3.1 Determinar el valor de la resistencia total (RT), del conjunto de resistencias siguiente: A) RT= 0.5+6.3+1.2=8 B) RT= 4W*28W 4W+28W = 112W 32W = S.SW 3.2 Aplicando la Ley de Ohm, determinar la intensidad de la corriente (I), que circula por el circuito siguiente: 2SW +SSW = 8uW I 220v 80W = 2.7SI 3.3 Determinar el valor de la resistencia total (RT), del conjunto de resistencias siguiente: RT= 6W*18W 6W+18W = 108W 24W = 4.SW RT= 4.5 + 1.5 =6 1 1 15W + 1 12W + 1 40W = S.S9W 3.4 Dado el circuito de la figura. Calcula el valor de la fuente de tension R 4W*16W 4W+16W = 64W 20W = S.2W RT= 23+3.2 = 26.2 V = 5A 26.2 = 131V 3.5 Dado el circuito de la figura, calcular el valor de la resistencia R1+R2= 29+7=36 . R1*R2 R1+R2 = 36W*12W 36W+12W = 432W 48W = 9W I= 27v 9W = 3ª 3.6 Dado el circuito de3 la figura, calcula el valor de la resistencia(r) R1+R2= 0.25 + 0.16 =0.49 . R1,2*R3 R1,2+R3 = 0.41W*0.62W 0.41W+0.62W = 0.254W 1.03W = u.24W 3.7 Hallar la resistencia equivalente de los siguientes circuitos. R3,4= 2000W*2000W 2000W+2000W = 4000W 4000W = 1uuuW R6,7,8= 1 1 6000W + 1 3000W + 1 6000W = 1,SuuW R1+R2+R3= 1000+500+1500=3000 R4+R5= 1000+2000=3000 RT= 3000W*3000W 3000W+3000W = 9000000W 6000W = 1SuuW R4,5= 100W*25W 100W+25W = 2500W 125W = 2uW R4,5 + R2 = 20W*100W 20W+100W = 2000W 120W = 16.6W . 16.6W*120W 16.6W+120W = 1992W 136.6W = 14.S8W R4,5,2,3 + R1= 14.58 +100= 114.58 . 114.58W*40W 114.58+40W = 4.583W 154.58W = 29.649W 3.8 CIRCUITO SERIE R1 R2 R3 1000 1000 1000 RT= R1+R2+R3= 1000+1000+1000=3000 CIRCUITO MIXTO R1 R2 1000 R3 1000 1000 R1+R2= 1000+1000=2000 . R1,2*R3 R1,2+R3 = 2000W*1000W 2000W+1000W = 2000000W 3000W = 666.66W 3.9. Supón que cuentas con dos resistencias de 20 Ω y 40 Ω en paralelo. Calcular la resistencia que habría que conectar en serie con dicho sistema para obtener una resistencia total de 33.33 Ω. R a = 20 x 40 / (20 + 40) = 800 / 6013.33 R ? = 33 - R a 20 3.10. Supón que cuentas con dos resistencias de 17 Ω y 33 Ω en serie. Calcular la resistencia que habría que conectar en paralelo con dicho sistema para obtener una resistencia total de 10 Ω. R a = 17Ω + 33Ω50 R t = 50Ω x 12.5Ω / (50Ω + 12.5Ω) = 10Ω 3.11. Hallar la resistencia equivalente del siguiente circuito: R 34 = 50Ω x 200Ω / (50Ω + 200Ω)= 40Ω R 56 = 8Ω x 4Ω / (8Ω + 4Ω) = 2.66Ω R 89 = 8Ω x 2Ω / (8Ω + 2Ω)= 1.6Ω R 12,13,14 = 1 / (1/5Ω) + (1/10Ω) + (1/20Ω)= 2,85Ω Serie1= 4Ω + 8Ω + 40Ω = 52Ω Serie2= 2,66Ω + 25Ω + 1,66Ω = 29,32 Serie3= 3Ω + 7Ω + 2,85Ω + 0,14Ω = 12,99Ω R t = 1 / (1/12,99Ω) + (1/29,32Ω) + (1/52Ω) = 7,67Ω 3.12. Hallar la resistencia equivalente del siguiente circuito: R a = 4,7Ω + (R2 X R3 / (R2+R3)) + 2,2 = 9.999Ω R b = 10Ω + 12Ω = 22Ω R t = 22Ω X 9,999Ω / (22Ω + 9,999Ω) = 6.87Ω I a = ( 22Ω / (22Ω+9,999Ω) ) X 1,455A = 1,00A I b = ((9,999Ω / (22Ω + 9,999Ω)) X 1,455= 0,454A I t = V/R 1,455A 3.14. Hallar la resistencia equivalente del siguiente circuito: R 23 = 30Ω X 50Ω / (30Ω + 50Ω) = 18,75Ω R 234 = 18,75Ω + 15 Ω = 33,75Ω R A = 33,75Ω X 50Ω / (33,75 + 50 Ω)= 20,149Ω R T = 20,149Ω + 20Ω 40,149Ω I t = V/R = 0,498A I t1 = 0,498A I R5 = (R 234 / (R 5 +R 234 )) X I T 0,200A I R234 = I T – I R5 = 0,298ª 3.16. Calcular el valor de la resistencia “R1” que habría que conectar en el siguiente circuito para obtener una intensidad de corriente de 0.25 A. Ra= 36Ω x 12Ω / (36Ω + 12Ω) = 9Ω Rb= 50Ω x 25Ω / (50Ω+25Ω) = 16,666Ω + 19,333 Ω 35,999Ω Rc= 9Ω x 35,999Ω / ( 9Ω + 35,999Ω ) = 7,199Ω R= V/I 30v/0.25A = 120Ω R1= Rt – Rc112,801Ω 6.1. Un motor está alimentado con una tensión de 4.5 V y consume una corriente de 0.2 A. Calcular la potencia que desarrolla. P= V.I P= 4,5v x 0,2A 0.9w 6.2. Un circuito eléctrico está formado por una bombilla cuya resistencia es de 3 Ω y está alimentada por una fuente de alimentación de 6 V. Calcular la potencia de la bombilla. R= 3Ω V= 6v I= V/R 6v / 3Ω2A P= I.V 12w 6.3. Calcular la potencia disipada en una resistencia de 6 Ω si la diferencia de potencial entre sus extremos es de 50 V. R= 6Ω V= 50v I= V/R 50v / 6Ω8,33A P= I.V 416,66w 6.4. Se diseña una resistencia de calefacción de 0.5 KW para funcionar a 220 V. ¿Cuál es su resistencia y qué corriente circulará por ella? P= 500w V= 220v I= P/V2,272A R= V 2 / P 96,8Ω 6.5. Un ventilador se conecta a una tensión de 220 V y consume una intensidad de 0.52 A. Calcular: a) El valor de la resistencia de la radio. R= V/I 423,076Ω b) La potencia consumida en Kw. P= I.V 0,52A x 220v 114.4w 6.6. Calcular la intensidad de corriente que consume un motor eléctrico de 1.2 kw de potencia que está alimentado con una tensión de 220 V. Si el motor se pudiese conectar a una tensión de 380 V, calcular la corriente que con-sumiría ahora. Comparar los resultados. I=? P= 1200w V= 220v V2=380v I1= P/V 5,454A I2= P/V 3,157A 6.7. En el circuito de la figura, calcular la potencia en la bombilla, en el motor y la total. A). Rt= 1Ω + 3Ω = 4Ω It= 9v / 4Ω2,25A P= I.V 2,25A x 9v 20,25w B ). Rt= 6Ω x 4Ω / (6Ω + 4Ω) = 2,4Ω It= 7,2v / 2,4Ω3A P= I.V 3A x 7,2v 21,6w 6.8. Un foco de 75 W y 120 V se conecta en paralelo con otro de 40 W y 225 V ¿Cuál es la resistencia total? P1= 75w V1= 120v P2= 40w V2= 225v I1= P1/V1 0,625A I2= P2/V2 0,177A R1= V1/I1 192Ω R2= V2/I2 1271Ω Rt= 192Ω x 1271Ω / (192Ω + 1271Ω) = 166,802Ω 6.9. ¿Por dónde circula más corriente, por una lámpara de 100 W o por una de 75 W, sí la tensión es constante? Vt= 100v P1= 100w P2= 75w I1= P1/Vt1A I2= P2/Vt0,75ª 8.1. El motor de un taladro efectúa un trabajo de 180 Julios en 60 segundos. Está alimentado con un voltaje de 6 V. Calcular la corriente que consume suponiendo que no hay pérdidas. V= 6v E= 180J T= 60s I= V/R E= P.t P= E/t P= 3w I= P/V I= 3w / 6v 0,5A 8.2. Un motor eleva una carga consumiendo una energía de 0.77 Julios. Si ha tardado en elevar la carga 7.7 segundos y está alimentado con una tensión de 5 V, calcula la intensidad de corriente que consume suponiendo que no hay pérdidas. E= 0,77J T= 7,7s V= 5v E= P.t P= E/t P= 0,1w P= I.V I= P/V I= 0,1w / 5v I= 0,02A 8.3. Una bombilla de 40 w de potencia está encendida durante 10 horas. Calcular la energía que ha consumido. P= 40w T= 36000s E= P.t E= 1440000J 8.4. Un calefactor eléctrico está alimentado con una tensión de 220 V y consume una corriente de 10 A. Calcular la potencia y la energía consumida si está funcionando durante 5 horas. V= 220v I= 10A T= 5hrs P= 2200w E= 11Kw/h P= VxIP= 220v . 10A P= 2200w E= P.t E= 2.2Kw . 5hrs E= 11Kw/h 8.5. Conectamos una bombilla de 250 Ω a la red eléctrica (220 V). Calcula: a. Intensidad absorbida de la red. I= 220v / 250ΩI= 0,88A b. Potencia consumida en Kw. P= I.V P= 0,88A x 220v P= 193,6w P= 0,1936Kw/h c. Los Kwh que marcaría un contador al cabo de 20 horas. P= 0,1936Kw/h x 20hrs P= 3,872Kw/h d. La cantidad a pagar si la energía eléctrica cuesta 0.90 ∈/kwh. 0.90∈ x P=3,872Kw/h 3,4848∈ e. La cantidad de calor emitido por la bombilla, a los 10 minutos de encenderla. P= 193,6w Q= 0,24 . P. t Q= 0,24. 193,6w .6s Q= 278,784cal 8.6. Si la energía cuesta 0.054 ∈/Kwh, calcula: a) ¿Cuanto costará hacer funcionar un tostador eléctrico durante cinco minutos si el tostador tiene una resistencia de 12 Ω y está conectado a una tensión de 220 V? R= 12Ω V= 220v I= 220v / 12ΩI= 18,333A P= V.I P= 220v . 18,333A P= 4033,333w P5min= 4033,33w x 300s P= 1209999w/s P= 1209,999Kw/h x 0,054 ∈/Kwh Valorx5min= 65,339∈ b) ¿Cuánto costará hacer funcionar un sistema de calefacción de 5 Ω aplicado a la misma tensión durante ocho horas? R= 5Ω V= 220v I= 220v / 5ΩI= 44A P= V.I P= 220v . 44A P= 9680wP= 9,68Kw/h ValorX8hrs= 9,68Kw/h x 8h x 0,054 ∈/Kwh = 4,1817∈ 8.7. Se quiere instalar un microondas de 2200 W y 220V en una cocina. Calcular: a) Intensidad absorbida de la red. P= V.I I= P/V I= 2200w / 220v I= 10A b) Resistencia que ofrece al paso de la corriente. R= V/I R= 220v / 10A R= 22Ω c) Potencia consumida en KW. P= I.V P= 10A . 220v P= 2200wP= 2,2Kw/h d) Los Kwh que marcaría un contador al cabo de 1 hora. e) Los Kwh que marcaría un contador al cabo de 2 meses de 30 días con 4 horas de funcionamiento diario. P= 2,2Kw/h x 240h 528Kw/h 8.8. En un taller tienen dos taladros de sobremesa de 600 w de potencia, una sierra de calar de 500 w y cuatro solda-dores de 50 w. Los taladros funcionan una media de 2 horas diarias, la sierra de calar 1 hora y los cuatro soldado-res funcionan una media de 4 horas diarias. Calcular la energía consumida por todos estos aparatos durante un día. Por taladro P1= 0,6kw T= 2hrs E= P.t E= 0,6kw . 2hrs E= 1,2Kw/h x 2 taladros E= 2,4kw/h Sierra de calar P= 500w T= 1h E= P.t E= 0,5kw . 1hr E= 0,5Kw/h Soldador P= 50w T= 4h E= P.t E= 0,05kw . 4hr E= 0,2Kw/h x 4 soldadores E= 0,8Kw/h Et= 2,4Kw/h + 0,5kw/h + 0,8kw/h Et= 3,7kw/h 8.9. Las empresas suministradoras de electricidad facturan el Kw.h consumido a un precio de 0.088 ∈. Aparte de la energía consumida, cargan en las facturas unas cantidades fijas en concepto de alquiler del contador y la llamada “facturación por potencia”. En este ejercicio vamos a suponer que estas dos cantidades suman 0.60 ∈. A la suma de las cantidades consumidas de energía y la cuota fija, se añade el IVA, que es el 16%. Calcular la factura que emi-tirá la compañía eléctrica por el consumo del ejercicio anterior. F= (3,7kw/h x 0,60∈) = 2,22∈ + 16% 2,57∈ 8.10. El contador de electricidad de una vivienda tiene las siguientes lecturas: Lectura anterior: 141621 Kwh Lectura actual: 146063 Kwh Diferencia de 4442Kw/h La cuota por facturación de potencia asciende a 40.78 ∈ y el alquiler del contador a 3.81 ∈ en los dos meses de la factura. Si el precio de Kwh se cobra a 0.088 ∈, calcular el importe de la factura incluido el IVA (16%). Cobros: 40.78∈ + 3,81∈= 44,59∈ Consumo= ((4442kw/h x 0,088∈) + 44,59∈)+16%= 505,163∈ 8.11. En la siguiente tabla se indican una serie de aparatos eléctricos de una vivienda. De estos, se da el número de ellos, la potencia de cada uno y el tiempo medio de funcionamiento diario. Si la cuota por facturación de poten-cia asciende a 40.78 ∈ y el alquiler del contador a 3.81 ∈ por dos meses de factura, y el precio de Kwh se co-bra a 0.088 ∈, calcular el importe de la factura incluido el IVA (16%), durante dos meses (considerar meses de 30 días). º APARATO POTENCIA TIEMPO kW HORAS Nº. kW . HORAS 1............. Calefacción....... 6 kw........... 4 horas 1............. Horno.............. 2 kw........... 15 minutos 2............. Televisores....... 300 w......... 3 horas 1 ............ Vídeo............... 400 w......... 1 hora 1............. Frigorífico......... 735 w......... 6 horas 12........... Bombillas.......... 80 w........... 2 horas Calefaccion= 6kw x 4h 24Kw/h Horno= 2kw x 0.25h 0.5Kw/h Televisores= 0,3Kw x 3h 0,9Kw/h x2 1,8Kw/h Video= 0,4Kw x 1h 0,4Kw/h Frigorifico= 0,735Kw x 6h 4,41Kw/h Bombillas= 0,08Kw x 2h 0,16Kw x 12 1,92Kw/h Consumo= (((33,03Kw/h x 0,088∈)+40,78∈+3,81∈)+16%)= 55,0096∈ En cada uno de los siguientes circuitos, hallar la intensidad de corriente I : I= V/R I= 15v/ 15ΩI= 1A Ra= 6Ωx3Ω / (6Ω + 3Ω) Ra= 2Ω Rt= 2Ω+11Ω+7Ω Rt= 20Ω Vt= 10-40 Vt= -30v I= V/RtI= -30v/20Ω I= -1,5A Ra= 10Ω x 10Ω / (10 Ω + 10 Ω) = 5 Ω Rt= 8 Ω + 6 Ω + 5 Ω19 Ω Vt= 4v – 23v -19v I= -19v / 19 Ω I= -1A Ra= 2 Ω Rb= 8 Ω Rt= 1 Ω + 2 Ω + 3 Ω +8 Ω14 Ω Vt= 20v+10v – 2v 28v I= V/R I= 28v / 14 Ω I= 2A Rt= 7,45 Ω + 0.5 Ω + 6 Ω +0.5 Ω 14,45 Ω Vt= 16,4v I= V/R 16,4v/14,45 Ω 1,134A Rt= 15 Ω + 134.5 Ω + 0,1875 Ω Rt= 149,687 Ω Vt= 88v It= 88v / 149,687 Ω I= 0,587A Ra= 4 Ω + 2 Ω + ((8 Ω x 7 Ω)/15 Ω) + 3 Ω 12,73 Ω Rt= 12,73 Ω + 6 Ω Rt= 18,73 Ω Vt= 48v I= 48v / 18,73 Ω 2,562A Ra= 7 Ω x 9 Ω / (7 Ω+9 Ω) 3,937 Ω Rb= 3,937 Ω x 6 Ω / (3,937 Ω + 6 Ω) 2,377 Ω RT= 12 Ω + 3, 67 Ω+ 2,377 Ω18,047 Ω VT= 21v I= 21v / 18,047 Ω 1,163A Ejercicios 2 A) Cual es la fórmula para hallar la ley de ohm? R) R= v I R= Resistencia V= Voltaje I= Intensidad / corriente B) como calcular la resistencia equivalente de un circuito serie? R/ R equi = R1 + R2 + R3 ….. Mediante esta fórmula deducimos que la resistencia total o equivalente es igual a la suma de todas las resistencias. C) Como calcular la resistencia equivalente de un circuito paralelo? Si son dos resistencias. Si son mas de dos resistencia R equi = R1∗R2 R1+R2 = 1 1 R1 + 1 R2 + 1 R3 + 1 R4 d) que indica la ley de kirchhoff de voltajes (L.K.V) y cuál es la expresión para determinarla?. R/ se basan en la conservación de la energía y la carga de los circuitos eléctricos. Es un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada de forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico es un lazo igual a cero. e) que indica la ley de kirchhoff de las corrientes (L.K.V) y cuál es la expresión para determinarla? R/ cualquier nodo, las sumas de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que sale, de forma equivalente la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero f) que pasa con la corriente en un circuito serie? R/ La corriente en un circuito serie no varia, es la misma q pasa por cada una de sus resistencias. g) que pasa con la corriente en un circuito en paralelo? R/ la corriente en un circuito paralelo varia h) que pasa con el voltaje en un circuito serie? R/el voltaje en un circuito serie varia I) Que pasa con el voltaje en un circuito paralelo R/ El voltaje en un circuito paralelo es el mismo no varía. J) cual es la fórmula para calcular la potencia en la fuente? R/ P = V X I K) en que se mide la corriente, el voltaje, la resistencia y la potencia? R= OHMIOS (Ω) V= VOLTIOS(V) I= AMPERIOS(A) P=WATTS(W) L) que entiendes por circuito mixto? R/ Un circuito mixto es un circuito compuesto por resistencia tanto en paralelo como en serie haciendo así más complejo el flujo de la corriente. ACTIVIDAD DE DESAROLLO ¿Cómo calculas la R eq del circuito? R/ El total de la resistencia es igual a la suma de las mismas ya que se encuentra en un circuito en serie. ¿Cómo se calcula la Intesidad Total? R/ La intensidad total se calcula mediante la siguiente formula It= V/RtCuyo resultado debe ser arrojado en Amperios (A). De acuerdo con LKV, plantea la ecuación de voltajes: Vr1= I/R1 Vr2= I/R2 Vr3= I/R2 Ahora como calcularías Potencias? P1=I .Vr1 P2=I . Vr2 P3=I. Vr3 VR1= VR2 =VR3 por qué? R/ porque el voltaje es el mismo De acuerdo a LKM, plantea la ecuación de corriente? R/ como el circuito es paralelo el voltaje es el mismo para todo el circuito por tanto sumamos el voltaje y lo dividimos por la resistencia Como calculas la resistencia del circuito? R/ Mediante la fórmula. : 1 1 R1 + 1 R2 + 1 R3 + 1 R4 ……. Como calculas la potencia de la fuente? R/ la potencia se calcula mediante la multiplicación de la intensidad total por el voltaje tota y su resultado seda en watts Como calculas la potencia de la resistencia R1? R/ se calcula mediante la multiplicación de la intensidad R1 por voltaje R1 Como calculas la potencia de la resistencia R2? R/ se calcula mediante la multiplicación de la intensidad R2 por voltaje R2 Como calculas la potencia de la resistencia R3? R/ se calcula mediante la multiplicación de la intensidad R3 por voltaje R3 DATOS: VF: 200V R1: 12Ω R2: 4Ω R3: 20Ω R4: 20Ω CALCULAR: R equi= R3 + R4 = 20Ω + 20Ω = 40Ω 1 /((1/R1)+(1/R2)+(1/R3,4)) = 1/((1/12Ω)+(1/4Ω)+(1/40Ω)) R equi= 2.790Ω IT=71.684 A I v R = 200V/2.790Ω=71.684 A R=R4+R3 20Ω+20 Ω=40 Ω R = RS4xR2 RS4 +R2 4uΩx4Ω 4uΩ +4Ω = 16uΩ 44Ω = S.6SΩ A. RT= 3.63 Ω+12 Ω=15.63 Ω RT=15.63 Ω B. I = V R I = 2uuI 1S.6SΩ IT = 12.79A C. 12.79A RT=15.63 Ω IT=12.79A VT=200V PT=2558W D.VT=200V V=IxR VR1= =153.48v VR2=46.52V VR3=23.2V VR4=23.2V I1=11.63ª I2=1.16ª IT=12.79ª PR1=153.48Vx12.79A=1963.0W PR2=46.52Vx11.63A=541.02W PR3=23.2Vx1.16A=26.9W PR4=23.2Vx1.16A=26.9W P=VxI P=200Vx12.79A=2558W PT=2558W 2. R = R1xR2 R1 +R2 8Ωx6Ω 8Ω+6Ω = 48Ω 14Ω = S.42 Ω R = RSxR4 RS +R4 R= 1Ωx2Ω 1Ω+2Ω = 2Ω 3Ω = o. 66Ω R = RS6xRS4 RS6 +RS4 R = 1uΩxu.66Ω 1uΩ +u.66Ω = 6.6Ω 1u.66Ω = u.619Ω R=R5634+R12 R=0.619 Ω+3.42 Ω=4.039 Ω RT=4.039 Ω I = v R I = 200V 4.039Ω =49.51A IT=49.51A C. 49.51A RT=4.039 Ω I1 = 169.32Ω 8Ω =21.16A I2 = 169.S2Ω 6Ω = 28.22A BIvIS0R BE v0LTA}E u.619Ω u.619Ω +S.42Ω = u.619 4.uS9Ω = 0. 1SSx200I V=30.68V I3=46.48A I4=3.03A I5=30.68A I6=15.34A VR1=21.16Ax8 Ω=169.28 Ω VR2=28.22Ax6 Ω=169.32V VR3=30.68Ax1 Ω=30.68 V VR4=15.34Ax2 Ω=30.68V VR5=3.03Ax4 Ω=12.12V VR6=3.O3Ax6 Ω=18.18V P=VxI PT=200Vx49.51A=9.902W P1=169.28Vx21.16 A=3,581.9648W P2=169.32Vx28.22 A=4778.2104W P3=30. 68Vx30.68 A=941.2624W P4=3.68Vx15.34 A=56.4512W P5=12.12Vx3.03 A=36.7236W P6=18.18Vx3.03 A=55.0854W RT=4.039 Ω IT=49.51A VT=200V PT=9.902W
Report "ejercicios electricidad y electronica industrial.pdf"