REA ELECTRICIDAD-ELECTRNICA

ELSP14 Electricidad Aplicada II

Unidad de Aprendizaje N 3: Potencia elctrica en circuitos de corriente alterna monofsica.

Aprendizajes Esperados

3.1.-Determinan caractersticas de potencia y trabajo elctrico, en circuitos donde participan resistencias, inductores y condensadores. 3.2.-Establece mtodos de clculo y medicin de potencias en sistemas alimentados con corriente alterna monofsicos, a partir de mtodo de casos

ELSP14 Electricidad Aplicada II Gua de Ejercicios en Aula N 4

Tema: Caractersticas de potencia y trabajo elctrico, en circuitos de corriente alterna

Docente:

Milton Seplveda P.

Objetivos: - Asocia conceptos de potencia activa, potencia reactiva y potencia aparente, en

Circuitos de corriente alterna.

-Aplica frmulas correspondientes para calcular, la potencia asociada a cada

componente, en circuitos con comportamiento resistivo, inductivo y capacitivo.

-Determina el factor de potencia de un sistema monofsico.

Material especfico Calculadora

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I.-Ejercicios Resueltos:

1.-Dado el siguiente circuito.

Determine:

a.- Corriente.

b.- Potencia y su triangulo.

c.- Factor de potencia

Solucin:

a.- La corriente es:

I *= V*/Z=120/0/30/+30=4/-30 A

b.- La potencia aparente es:

S* = V* I *=120/04/-30=480/-30 VA

Esta est formada por la potencia activa y potencia reactiva

S* = 480/-30 VA=(416-j240) VA

Donde la parte real es la potencia activa(P) y la parte imaginaria es la potencia reactiva (Q):

P=416 Watts y Q=240 VAR (Volts-amper-reactivos)

Grficamente:

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c.- El factor de potencia est en atraso y es:

cos=P/S=416/480=0,866

2.- En el circuito que sigue se indican: reactancias, corriente y resistencia, de l, determine:

a.- Potencia en cada componente

b.- Potencia total

c.- Factor de potencia

Solucin:

a. P=RI2=15,6102=1560 Watts

QL=XLI2=25,6102=2560 VAR

QC=XCI2=10102=1000 VAR

b. S*=P+J(QL-QC)=1560+J(2560-1000)= 1560+J1560=2206/45 VA

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ELSP14 Electricidad Aplicada II c.- El factor de potencia es:

cos=P/S=1560/2206=0,707

3.- Si en el circuito que sigue, se conecta en paralelo, con la impedancia un condensador. Calcule su

nuevo factor de potencia.

Como se vio en el ejercicio anterior(N1), con el interruptor abierto:

S* = 480/+30 VA=(416+j240) VA

Al cerrar el interruptor la capacidad aporta una potencia reactiva de:

QC=V2/XC=1202/(1/(25044x10-6))=200 VAR

Entonces la potencia reactiva neta para la fuente, sera:

Q= QZ - QC =240-200=40 VAR

Y la nueva potencia queda como:

S* = (416+j40) VA=417,9/5,5 VA

Grficamente:

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II.- Ejercicios propuestos:

Basado en el desarrollo anterior realice los siguientes ejercicios:

1.- Una carga conectada a la red domiciliaria de 220 volts, permite el paso de una corriente de 8,5

amperes desfasada en 40.

Determine:

a.- Potencia aparente

b.- Potencia activa

c.- Potencia reactiva

d.- Factor de potencia

Solucin:

a.- S=1870 VA

b.- P=1433 W

c.- Q=1202 VAR

d.- cos=0,766

2.- Una carga de 2KVA, conectada a 220 volts y 50Hz, posee un factor de potencia de 0,6 en atraso.

Qu capacidad se debe conectar en paralelo, para mejorar el factor de potencia a 0,85?

Solucin: C=56,4uF

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Registro de comentarios y observaciones:

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Bibliografa Bsica

Vicente Ripoll, Mara Asuncin,150 problemas de teora de circuitos,ECU / e-Libro / ,2011, 9788499484594

Candelaria Cruz, Elvio,Problemario de circuitos elctricos II,Instituto Politcnico Nacional / e-Libro / ,2010, 9781449226138

Gussow, Milton,Fundamentos de electricidad,McGraw Hill,1991, 9684229771

Buban, Peter,Electricidad y electrnica bsicas: conceptos y aplicaciones,McGraw-Hill Professional Publishing / e-Libro / ,1983, 9781615028900

Bachiller Soler, Alfonso,Circuitos trifsicos: problemas resueltos,Ediciones Daz de Santos / e-Libro / ,2010, 9788499690292

Rosell Polo, Joan Ramn,Circuitos elctricos monofsicos y trifsicos: fundamentos tericos y ejercicios resueltos,Edicions de la Universitat de Lleida / e-Libro / ,2000, 9788484095552

Dorf, Richard C.,Circuitos elctricos : introduccin al anlisis y diseo,Alfaomega,1995, 9701501055

Bibliografa Sugerida:

Boylestad, Robert L.,Anlisis introductorio de circuitos,Prentice Hall,1998, 9701701844