Eei a1u1 Ramirez Reyes Daniel

Instituto Tecnológico de MinatitlánDivisión de Estudios a Distancia

INGENIERÍA INDUSTRIALCurso:

ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIALUnidad 1 Cuestionario Fecha: 13/02/15Actividad 1 Participante: DANIEL RAMIREZ REYES Semestre:Página 1 de 1

1 Facilitador(a): CATEDRATICO ERNESTO CUESTA BRIONES DOS

Leer toda la teoría y contestar cada examen que viene de cada unidad(1,2,3,4) dentro de la misma página, enviarlos en Word o puf, por el enlace "actividad1

EJERCICIOS U.D. 1

1º Si imaginamos un conductor formado por una hilera de átomos de cobre, y conectamos a ese conductor una pila, explica por qué los electrones libres que hay en el conductor van del polo menos al polo más, y no siguen otro camino.R.Se mueve por el cable, porque el conductor tiene electrones y al pasar la corriente hay un circuito cerrado y produce una intensidad de corriente que pasa por el conductor

2º En el ejercicio de antes, los electrones llevan un sentido, que es del polo negativo al positivo. Responde a estas cuestiones: a)¿Cómo se denomina ese sentido de la corriente eléctrica? R. Se llama sentido real.

b)¿Cómo se denomina el sentido opuesto?R.Se llama sentido convencional.

3º Vamos a suponer que tenemos una bombilla conectada a un alargador de 2m de longitud para alumbrarnos. El alargador lo conectamos en un enchufe. Cuando damos al interruptor, resulta que la bombilla se enciende al instante, pero hay algo que no sabemos, y es que los electrones se mueven aproximadamente a 10cm/sg. Es decir, que un electrón que salga del enchufe hacia la bombilla, tardará unos 20sg en llegar. ¿Cómo es posible que la bombilla se encienda inmediatamente? Razona esta respuesta.R.No es que vaya de rápido para encender; el primer electrón no llega al último; sino el ultimo electrón es la que enciende la lámpara.

4º Conecta el voltímetro de manera que podamos medir la tensión de la pila.




1 Facilitador(a): CATEDRATICO ERNESTO CUESTA BRIONES DOS

5º Conecta el amperímetro para medir la intensidad que pasa por la resistencia, tachando el cable que creas que tienes que quitar para realizar la medida:

R.




1 Facilitador(a): CATEDRATICO ERNESTOCUESTA BRIONES DOS

6º Conecta el óhmetro para medir el valor de la resistencia:

7º Responde a las siguientes preguntas:a) ¿Cuantos mili voltios son 20V?R..020 V.

b) ¿Cuántos miliamperios son 2,3A? R..00230 A.

c) ¿Cuántos kilovoltios son 1.245V?R.1.245 V es = a 0.001245KV

d) ¿Cuántos amperios son 1,3kA? R.1,300 A

e) ¿Cuántos ohmios son 2,5MΩ?R.2,5Mohm = 250000 ohm

8º Si a una resistencia de 100Ω le conectamos una pila de 12,5V, ¿cuántos amperios pasarán por la resistencia?.R.I = 12,5V/100 ohm

I = 0.125 Amp.





9º Si ahora le cambiamos la pila, de manera que por la resistencia pasen 10A, ¿de cuántos voltios será la nueva pila?.R.

E = 10 Amp x 100 ohm

E = 1000V = 1 KV.

10º Imagina ahora que a esa nueva pila le conectamos una resistencia de manera que por ella pasen 2A, ¿de qué valor habremos puesto la nueva resistencia?.R.R = 1000 V / 2 Amp

R = 500 Ohm





EJERCICIOS U.D. 2

1º ¿Qué le pasa a un conductor si le aumentamos la longitud?, ¿y si aumentamos la sección?.R.Si se le aumenta la longitud tendrá una mayor resistencia, y por tanto cuando hay una menor sección hay una menor resistencia y recíprocamente si aumenta la sección hay mayor resistencia.

2º Si la resistividad del cobre es de 0.017, y tenemos una bobina de cable de 200m de longitud y 1,5 mm2 de sección, ¿cuál será la resistencia de la bobina?.R.R=ρ=L=0.017200m=200=5.8ΩσxS 1.5mm2 59x1.5mm2

3º De la bobina anterior hemos gastado unos cuantos metros, pero no sabemos lo que queda. Al medir con un óhmetro, obtenemos una resistencia de 2Ω. ¿Podrías decir cuántos metros de cable quedan en la bobina?.R.al tener como sobrante 79m de cable obtenemos una resistencia de 2Ω.

4º Haz el siguiente experimento: Mide la resistencia de una bombilla de 230V/60W con un óhmetro, y apunta la lectura que has obtenido. Una vez hecho esto, la conectas a los 230V del enchufe, y mide su tensión y la intensidad que pasa (según vimos en U.D.1). Aplica la ley de Ohm ahora, para obtener su resistencia. ¿Has obtenido el mismo resultado al obtener la resistencia de la bombilla de las dos formas?. Si la respuesta es negativa, explica de manera razonada por quécrees que no ha dado el mismo resultado.R.Tuve el mismo resultado.

5º Deseamos que un conductor de 100m de longitud y 10mm2 de sección tenga una resistencia de menos de 0,5Ω. De los elementos que se muestran a continuación, ¿cuáles elegirías?. Calcula la resistencia que se obtendría con cada uno de ellos:

ELEMENTO RESISTIVIDAD RESULTADOS





6º Calcula aplicando la ley de Ohm en el ejercicio anterior, qué intensidad pasaría por cada conductor con cada uno de los elementos.R.Cobre i = v/r = 0.017/0.169491525 = 0.1003plata i = v/r = 0.163/0.163934426 = 0.9943aluminio i = v/r = 0.028/0.2777777 = 0.10080estaño i = v/r = 0.12/1.200480192 = 0.09996cinc i = v/r = 0.061/0.625 = 0.104

7º Hemos comprado un carrete de hilo de cobre de 0,5mm2 de sección. El carrete trae 300m, pero queremos que sólo quede el hilo suficiente para que lo que quede tenga una resistencia de 1Ω. ¿Qué longitud de hilo tendremos que cortar, si la resistividad del cobre vale 0,017?R.R=ᴘL/s = L/Ȭ x S = 0.017300/.5 = 300/59 x .5= 10.1Ὥ R=ᴘL/s = L/Ȭ x S = 0.017 29.5/.5 = 29.5/59 x .5= 1 Ὥ

8º Sabemos que el papel tiene una rigidez dieléctrica de 16kV por cada mm de espesor.Ahora vamos a suponer que tenemos un generador capaz de dar 32kV, pero queremos aislar sus bornes de manera que no haya problemas. ¿Qué espesor de papel necesitamos para conseguir nuestro propósito?.R.Si en 16kV se tiene un espesor de 2 mm, por lo consiguiente se necesitan 4mm de espesor para soportar 32kV

9º Y si ahora cambiamos el papel por Cloruro de Polivinilo, que tiene una rigidez dieléctrica de 50kV/mm, ¿qué espesor de este material necesitamos?.R.Para 50kV/mm de cloruro de Polivinilo se necesitan 2mm de espesor del material.

10º Una nube pasa a 1200m de altura, y sabemos que con la fricción se va cargando con cargas eléctricas de manera que hay una diferencia de potencial entre la nube y la tierra. Si el aire tiene una rigidez dieléctrica de 3kV/mm, ¿qué diferencia de potencial tendrá que existir entre nube y suelo para que haya un relámpago?. R.Se necesita una diferencia de potencial de 2.53000/1200=2.5.





EJERCICIOS U.D. 3

1º ¿Cuántos vatios consume una resistencia de 125Ω alimentada por una pila de 25V?RESPUESTA.R = 125 ΩV = 25 Voltiospor la ley de Ohm I = V / r = 25 / 125 = 0,2 Amperios Potencia = I^2 * R = (0,2)^2 * 125 = 5 vatios

2º Si por una resistencia de 100Ω pasa una intensidad de 2A, ¿cuántos vatios de potencia consumirá?.RESPUESTA.P=R.I2= 400 V

3º Hemos conectado una resistencia a una pila de 12V. No sabemos el valor de la resistencia, pero hemos medido con un amperímetro la intensidad que circula por la resistencia, siendo ésta de 2ª. ¿Cuál será la potencia consumida por la resistencia?.RESPUESTA.P= V. I= 24 V.

4º Realiza las siguientes conversiones, pasando:

a) 25W a mWRESPUESTA. 25,000mW

b) 100kW a WRESPUESTA.100,000W

c) 150mW a WRESPUESTA.0.15W

d) 2.350W a kWRESPUESTA.2.35kW





5º Conecta el vatímetro al circuito, tachando los cables que tengas que quitar para realizar la conexión:RESPUESTA.

6º Si en ejercicio anterior, la resistencia fuese de 2Ω y el vatímetro marcase 4W, ¿de cuántos voltios sería la pila?RESPUESTA.P=V2/R POR TANTO V=RAIZ CUADRADA DE(P.R)

RESPUESTA=2.828V

7º Y si la pila fuese de 2V, y el vatímetro marcase lo mismo que en el ejercicio anterior, ¿sabrías decir cuánto vale la resistencia?.RESPUESTA.P=V2/R POR TANTO R=V2/P

R=1 Ω





8º Tenemos una calefacción eléctrica que consume 2.000W, y la tenemos encendida durante 1 hora para calentar el baño. Suponiendo que el kW·h tenga un precio de 0,3€, ¿cuánto nos va a costar tenerla encendida durante ese tiempo?RESPUESTA.2kW * 1h = 2kW.hCOSTO=2kW.h*0,3€= 0,6€

9º Si consideramos el mismo precio del kW·h que en el ejercicio anterior, y resulta que hemos puesto en marcha un aparato que no sabemos cuánto consume en W, y que nos ha costado 3€ tenerle encendido durante 10h.¿Sabrías decir, cuántos vatios consume ese aparato?. Si además lo hemos conectado a 230V, ¿cuál será su resistencia?.RESPUESTA.52.9 Ω

10º ¿Cuántas horas tendremos que tener encendida una televisión que consume 150W, para que la Compañía Eléctrica nos cobre lo mismo que nos cobró por tener encendido 8 horas el calefactor del ejercicio 8?. Supondremos el mismo precio del kW·h.RESPUESTA.Supondremos el mismo precio del kW·h.Costo del calefactor= 2kW*8h*0.3=4.8Costo de la televisión 0.15kW*106.6666666*0.3euros=4.8





EJERCICIOS U.D. 4

1º Escribe las características que tiene la asociación serie de resistencias.RESPUESTA.1. La intensidad que pasa por las resistencias es igual o equivalente a las tres resistencias I=I1=I2=I3.2. La tensión de la pila re la reparten entre las tres resistencias. 3. La potencia generada en la pila (P) es consumida por tres resistencias igual a la consumida en la Resistencia Equivalente.4. La resistencia equivalente es igual a la suma de las que están en serie.

2º Escribe las características que tiene una asociación paralelo de resistencias.RESPUESTA.1. La intensidad que sale del generador se reparte entre las tres resistencias.2. La tensión de la pila es la misma en las tres resistencias.3. La potencia generada en la pila (P) es consumida por las tres resistencias.4. La resistencia equivalente es igual al inverso de la suma de los inversos de las resistencias

3º Tenemos dos resistencias conectadas en serie, y sabemos que una de ellas consume 10W. ¿Cuánto consumirá la otra si la potencia que cede el generador es de 60W?.RESPUESTA.1. La resistencia resultante, es igual a la suma de las resistencias individuales. R = R1 + R2 + R3 2. La inversa de resistencia resultante, es igual a la suma de las inversas de las resistencias individuales 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R33. 60 - 10 = 50W.

4º Calcula la resistencia equivalente de tres resistencias de 3Ω, 10Ω y 7Ω, respectivamente, conectadas en serie. Dibuja además el circuito.RESPUESTA.3 Ω +7 Ω +10 Ω = 20. Ω



ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIALUnidad 1 Cuestionario Fecha: 13/02/15Actividad 1 Participante: DANIEL RAMIREZ REYES Semestre:Página 10 d

e11 Facilitador(a): CATEDRATICO ERNESTOCUESTA BRIONES DOS

5º Calcula la resistencia equivalente de tres resistencias de 10Ω, 15Ω y 20Ω, respectivamente, conectadas en paralelo. Dibuja además el circuito.RESPUESTA.

6º En el circuito de la figura, sabemos que V = 10V, R1 = 20Ω y R2 = 30Ω. Calcula la tensión que tendrá R2 y la intensidad que va a pasar por las resistencias.RESPUESTA.R: V= I X RI= V1/ R1 = O,5 A.V2= I X R2 = 0,5 A x 30ΩV2= 15 VLa intensidad de corriente que va a pasar por las resistencias es O, 5 APor las resistencias van a pasar 15V

7º En el ejercicio anterior, comprueba que la potencia cedida por la pila es igual a la suma de las potencias consumidas por las resistencias ( PV = PR1 + PR2).RESPUESTA.PR1=R1 x I = 20 x 0,5 = 10PR2 = R2 x I = 30 x 0,5 = 1510+15 =25PV=25 W.



ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA INDUSTRIALUnidad 1 Cuestionario Fecha: 13/02/15Actividad 1 Participante: DANIEL RAMIREZ REYES Semestre:Página 11 d

e11 Facilitador(a): CATEDRATICO ERNESTOCUESTA BRIONES DOS

8º En el siguiente circuito, V = 20V, R1 = 30Ω y R2 = 30Ω. Calcula la resistencia equivalente y la intensidad que va a circular por cada una de las resistencias.RESPUESTA.

RT= 1/30 + 1/30 = 15ΩI= V1/R1= 0,66ªI2= V1/R2= 0,66 A

9º En el ejercicio anterior, comprueba que I = I1 + I2, y que la potencia cedida por la pila es la misma que consumen entre las dos resistencias ( PV = PR1 + PR2).RESPUESTA.I = 1,32 APV= 30 x 0,66 + 30 x 0,66 = 19,8 + 19,8 = 39,6 W

10º Tenemos dos lámparas que se conectan cada una a 230V y consumen 40W y 60W respectivamente. Calcula la resistencia de cada una. Sabiendo ya su resistencia, las conectamos en serie a 230V. ¿Cuál de ellas tendrá más tensión?, y ¿cuál consumirá más potencia?.RESPUESTA.R1 = 1.296,23 R2= 1.095,23 RT= 2391, 96 V=220 V 240950, 9 = VR1 285170, 6= VR2

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