ejercicio de fisica propuestos (106)

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TEMA N° 22: CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA
Ejercicios propuestos
1 .- Calcular la unidad de las impedancias capacitiva e inductiva, en el Sistema Internacional de Unidades (S.I.).
2 .- a) Mostrar que el valor eficaz de la tensión “diente de sierra” de la figura, viene dado por Vm / /3.
b) Calcular la energía que se disiparía en forma de calor en una resistencia de 10 Q a la que se aplicara una tensión diente de sierra de Vm = 40 V, a los 2 minutos de estar conectada.
3.- a) ¿Cuál es la resistencia de una lámparaincandescente que consume una potencia media de 75 W cuando se conecta a un generador de 60 Hz con una tensión máxima de 170 V?
b) ¿Cuál será la resistencia de una lámpara de 100 W de potencia media?
4 .- Un circuito RLC consta de una resistencia de 150 Q, un condensador de 21pF y una autoinducción de 460 mH, conectados en serie con una fuente de 120 V de tensión eficaz y 60 Hz de frecuencia, a) ¿Cuál es el ángulo de fase entre la corriente y la tensión aplicada? 
b) ¿Cuál de las dos magnitudes alcanza primero el valor de pico (es decir, su máximo valor?.
5 .- Trazar un diagrama fasorial que muestre las impedancias de cada elemento, la impedancia equivalente, y el desfase V-I (desfase tensión generador-intensidad de corriente) para un circuito RLC serie de corriente alterna para el que R = 300 Q, C = 11 pF, L = 0'2 H y f = 500 / 7t Hz.
6 .- Un circuito RLC serie de un receptor de radio se sintoniza mediante un condensador variable de modo que pueda resonar a frecuencias comprendidas entre 500 y 1600 Khz. Si L = 1 pH, hallar el intervalo de valores de la capacidad necesario para cubrir el margen de frecuencias señalado. NOTA: Se sintoniza cuando para un intervalo de frecuencias determinado, se entrega la máxima potencia al circuito receptor.
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7 .- En el circuito de la figura, el generador de corriente alterna proporciona una tensión eficaz de 115 V, funcionando a 60 Hz. ¿Cuál es la tensión eficaz entre los puntos AB, BC, CD, AC, y BD?.
8 .- El circuito de la figura se denomina filtro paso-alta, porque las frecuencias de entrada elevadas se transmiten con una amplitud mayor que las de frecuencias bajas.
a) Si la tensión de entrada es = Vo eos (wt), demostrar que la tensión de salida vale:
out
y l RCco >
b) ¿A qué frecuencia angular (w) la tensión de salida será la mitad que la de entrada? 
c) Dibujar un gráfico del cociente Vout / en función de o.
9 .- Consideremos el circuito en paralelo de la figura.
a) ¿Cuál es la impedancia de cada rama?
b) En cada rama, ¿cuál es la amplitud de la corriente y su fase relativa a la tensión aplicada?
c) Representar el diagrama de fasores de la corriente en cada rama y utilizarlo para hallar la corriente total y su fase relativa a la tensión aplicada.DATOS: Vmix= 50 V, R! = 10 Q, Lw = 30 Q, 1 / Cw = 10 Q, y R2= 40 Q.
10 .- En un circuito RLC serie conectado a un generador de c.a. cuya tensión máxima es de 200V, la resistencia es de 60 Q y la capacidad es de 8pF. La autoinducción puede variarse desde 8 hasta 40 mH, mediante la inserción de un núcleo de hierro dentro del solenoide. La frecuencia angular es de 2500 rad/s. Si la tensión del condensador no ha de superar los 150 V, hallar: a) la corriente máxima y b) el margen de L que puede utilizarse con seguridad.
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SOLUCIONES:
1 .- Q
2 .- b) 6400 J
3 .- a) 193 Q
b) Aproximadamente 144'5 Q
4 .- a) Aproximadamente 17'43 0
b) La tensión.
6 .- 9 nF £ C á 101 nF7 .- V^SO^VVbc*77'8 VVCD* 165'1 VVAC “ 111'8 WBD —182'5 V
8 .- b) (o = 1 / (73 RC)
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