Electricidad Aplicada II - Guía de Ejercicios N°1

Electricidad Aplicada II: Guía de Ejercicios N°1
Características y definiciones del voltaje de CA senoidal
1)
Para la forma de onda senoidal de la figura:
a) ¿Cuál es el valor pico?
b) ¿Cuál es el valor instantáneo a 15 ms y 20 ms?
c) ¿Cuál es el valor pico a pico de la forma de onda?
d) ¿Cuál es el periodo de la forma de onda?
e) ¿Cuantos ciclos se muestran?
2)
Para la señal senoidal de la figura:
a) ¿Cuál es el valor pico?
b) ¿Cuál es el valor instantáneo a 1 ms y 7 ms?
c) ¿Cuál es el valor pico a pico de la forma de onda?
d) ¿Cuál es el periodo de la forma de onda?
e) ¿Cuantos ciclos se muestran?
Espectro de frecuencia
1) Determine el periodo de una forma de onda periódica cuya frecuencia es:
a) 200 Hz
b) 40 MHz
c) 20 kHz
d) 1 Hz.
2) Determine la frecuencia de una forma de onda repetitiva cuyo periodo es:
a) 1 s.
b) 1⁄16 s.
c) 40 ms.
d) 25 ms.
3) Si la frecuencia de una forma de onda periódico es de 1 kHz, ¿cuánto tiempo (en segundos) le
llevara completar cinco ciclos?
4) Determine el periodo de una forma de onda senoidal que completa 80 ciclos en 24 ms.
5) ¿Cuál es la frecuencia de una forma de onda periódica que completa 42 ciclos en 6 s?
6) Para el patrón del osciloscopio de la figura:
a) Determine la amplitud pico.
b) Determine el periodo.
Página 1
c) Calcule la frecuencia.
Vuelva a dibujar el patrón del osciloscopio si se agregara un nivel de +20 mV a la forma de onda
de entrada.
Forma de onda senoidal
1)
Convierta los siguientes grados en radianes:
a) 40°
b) 60°
c) 135°
d) 170°
2)
Convierta los siguientes radianes en grados:
a) /3
b) 1.2
c) /10
d) 0.6
3)
Determine la velocidad angular de la forma de onda con un periodo de:
a) 1.8 s.
b) 0.3 ms.
c) 8 ms.
d) 4x10-6 s.
4)
Determine la velocidad angular de una forma de onda con una frecuencia de:
a) 100 Hz.
b) 0.25 kHz.
c) 2 kHz.
d) 0.004 MHz.
5)
Determine la frecuencia y periodo de ondas seno cuya velocidad angular es:
a) 754 rad/s.
b) 12 rad/s.
c)
6000 rad/s.
d) 0.16 rad/s.
2
Electricidad Aplicada II: Guía de Ejercicios N°1
6)
Dada f = 60 Hz, determine cuanto tiempo requerirá la forma de onda senoidal para recorrer un
ángulo de 60°.
7)
Si una forma de onda senoidal recorre un ángulo de 30° en 5 ms, determine su velocidad angular.
Formato general del voltaje o corriente senoidal
1)
Determine la amplitud y frecuencia de las ondas siguientes:
a) 20 sen 377t
b) 12 sen 2 120t
c) 106 sen 10,000t
d)  8 sen 10,058t
2)
Si e = 300 sen 157t, ¿cuánto tiempo (en segundos) le lleva a esta forma de onda completar 1/2
ciclo?
3)
Si y = 40 V con  = 30 y t = 1 ms, determine la expresión matemática para el voltaje senoidal.
Relaciones de fase
1) Trace las siguientes formas de onda:
a) 50 sen(wt  0°)
b) 5 sen(wt  120°)
c) 2 cos(wt  10°)
d)  20 sen(wt  10°)
2) Escriba la expresión analítica para las formas de onda de la siguiente figura con el ángulo de fase
en grados.
3) Escriba la expresión analítica para la forma de onda de la figura con el ángulo de fase en grados.
Página 3
4) Escriba la expresión analítica para la forma de onda de la figura 8.87 con el ángulo de fase en
grados.
5) Escriba la expresión analítica para la forma de onda de la figura 8.88 con el ángulo de fase en
radianes.
6) Determine la relación de fase entre las siguientes formas de onda:
a) v = 25 sen(wt + 80°)
i = 4 sen(wt  10°)
b) v = 0.2 sen(wt  60°)
i = 0.1 sen(wt  20°)
c) v = 2 cos(wt  30°)
i = 5 sen(wt + 60°)
d) v = 4 cos(wt + 90°)
i = 2 sen(wt + 10°)
7) El voltaje senoidal v = 160 sen(21000t + 60°) se trazó en la figura. Determine el tiempo t1 cuando
la forma de onda cruza el eje.
4
Electricidad Aplicada II: Guía de Ejercicios N°1
8) La corriente senoidal i =20 x 10-3 sen(50.000t  40°) se trazó en la figura. Determine el tiempo t1
cuando la forma de onda cruza el eje.
9) Para la imagen del osciloscopio de la figura:
a) Determine el periodo de la forma de onda.
b) Determine la frecuencia de cada forma de onda.
c) Determine el valor rms de cada forma de onda.
d) Determine el desplazamiento de fase entre las dos formas de onda y cual va adelante y cual
va detrás.
Valores eficaces (rms)
1) Determine los valores rms de las siguientes formas de onda senoidales:
a) v = 120 sen(377t  60°)
b) i = 6 x 10-3 sen(2 1000t)
c) v = 8 x 10-6 sen(2 5000t  30°)
Página 5