Electrotecnia General y Laboratorio

1º Cuatrimestre / 2013

TRABAJO PRACTICO N° 1 TEMA: RESISTENCIAS, CONEXIONES DE RESISTENCIAS, ECUACIONES DE MALLAS Y DE NODOS. FECHA DE ENTREGA: 17/04/13 Problema 1: a) Calcular el valor de la resistencia de un conductor de cobre de 20 mm de longitud y 0,5cm de diámetro. b) Un conductor tiene una longitud de 4 metros y una sección de 2 mm2. Calcular su resistencia, si su resistividad es de 0,017 Ω.mm2/ m c) La resistividad de un conductor es de 0,02 Ω.mm2/m y su longitud de 50 m. Calcular su sección, si su resistencia es 10 Ω? d) Un conductor de 800 metros, tiene una resistencia de 40 ohmios y una sección de 2 mm2. Calcular el valor de su resistividad. e) Un conductor de 600 metros de longitud tiene una resistencia de 20 Ω y una resistividad de 0,02 Ω.mm2/m. Calcular el diámetro del conductor. Problema 2: a) Se tiene un alambre conductor de cobre con resistencia de 20 Ω, a una temperatura de 10°C. Determinar el nuevo valor de resistencia del conductor de cobre, si la temperatura sube a 70°C. b) Un alambre de tungsteno ( C t = 0,0045 a 20°C) usado como filamento para una lámpara, tiene una resistencia de 20 Ω a la temperatura de 20°C. ¿Cuál es su resistencia a 620°C, suponiendo que el coeficiente de temperatura permanece constante? (En realidad aumenta.) c) La resistencia del bobinado de una máquina es de 5.4Ω, medida a 20 °C. Se midió nuevamente la resistencia luego de haber funcionado la máquina y resultó 6 Ω. ¿Qué temperatura alcanzó el bobinado si el material era cobre? d) Un calentador desarrolla por segundo 20 W cuando la corriente que circula por la resistencia es de 4 A. ¿Cuál es valor de la resistencia? ¿Cuál es la potencia cuando la corriente es de 2 A y de 8 A? e) Determinar la resistencia total del sistema sabiendo que los conductores son de cobre:

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Problema 3: a) Dadas tres resistencias con valores 20 Ω, 30 Ω y 40 Ω, calcular el valor de la resistencia equivalente si las conectamos en paralelo y luego en serie. b) Calcular la resistencia entre los puntos A y B:

c) Calcular la resistencia entre los puntos A y B:

d) ¿Qué valor debe tener la resistencia R4 en el circuito de la figura para que la resistencia entre A y B sea de 10 Ω.

e) Calcular la resistencia entre los puntos A y B:

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Problema 4: a) Determinar las corrientes y tensiones en cada resistencia del siguiente circuito: VAB = 100 V; R1 = 10 Ω; R2 = 4; R3 = 8 Ω; R4 = 6 Ω; R5 = 12 Ω; R6 = 2 Ω; R7 = 6 Ω

b) Calcular las corrientes por cada malla de la red de la figura siguiendo las referencias dadas: E1=20V R1=4 Ω E2=10V R2=2 Ω E3=20V R3=6 Ω E4=E5=5V R4=5 Ω R5=3 Ω R6=2 Ω R7=10 Ω

c) Calcula los valores de Ia y Rt del circuito de la figura.

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d) En el circuito de la figura: 1. Al establecer entre A y B una diferencia de potencial de 100v, por dicha rama circula una intensidad de corriente de 2 A. 2. Al circular una corriente de 3 A entre A y C, la potencia total disipada es de 630 w. 3. Al aplicar una diferencia de potencial de 150v entre B y C se disipa en total una potencia de 375 w. Hallar el valor de las tres resistencias.

e) En el circuito de la figura, los valores de las resistencias son R= 20Ω y R1=30Ω. 1. Calcular la resistencia equivalente entre los terminales A y B. 2. Si se aplica entre los terminales A y B una tensión de 300 V. determinar la potencia consumida por la resistencia R1. 3. Si se aplica entre los terminales A y C una tensión de 500 V, determinar la intensidad que circula por la resistencia R1.

Problema 5: a) Determinar las corrientes y tensiones en cada resistencia del siguiente circuito usando ecuaciones de mallas: ELECTROTECNIA GENERAL Y LABORATORIO -4-

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1. Escribir las ecuaciones de mallas, resolver para I1 y calcular la potencia suministrada por cada elemento.

2. Encontrar la resistencia equivalente Req vista por la fuente.

3. Para el siguiente circuito, en donde VS1 = 250V e IS2 = 0.75A: i. Escribir dos ecuaciones de mallas y resolverlas. ii. Calcular VB. iii. Encontrar la potencia suministrada por todas las fuentes.

4. Escribir las ecuaciones de mallas modificadas para el siguiente circuito usando las mallas indicadas y resolverlas. ¿Cuál es la potencia absorbida por las resistencias si VS1 = 45V, VS2 = 60V e IS3 = 0.15 µA?

b) Determinar las corrientes y tensiones en cada resistencia del siguiente circuito usando ecuaciones de nodos: 1. Escribir una ecuación de nodos para Vx y resolverla.

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2. En el siguiente circuito VS1 = -10V, IS2 = 4A e IS3 = 1A. Usar análisis de nodos para encontrar lo siguiente: i. Ecuaciones de nodos A, B y C. ii. Resolver el sistema de ecuaciones. iii. Encontrar la potencia suministrada por la fuente VS1 (cuidado con el signo).

3. En el punto anterior cambiar VS1 por una fuente de corriente independiente IS1. Al nodo entre esta fuente y la resistencia llamarlo nodo D con voltaje de nodo VD. Plantear las ecuaciones de nodos por el método de inspección justificando su respuesta. 4. Usar análisis de nodos para calcular VA, VB y Vx si I1 = 0.4A.

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RESISTIVIDAD Y COEFICIENTE DE TEMPERATURA Sustancia Conductores

Aislantes

ρ(Ω. ρ(Ω.m) (Valor de ρ a temperatura Aluminio Carbón Constantan Cobre Hierro Latón Manganina Mercurio Nicrom Plata Plomo Wolframio Ambar Azufre Baquelita Cuarzo Ebonita Madera Mica Vidrio

ambiente) 2,8x10-8 3.500x10-8 49x10-8 1,7x10-8 12x10-8 7x10-8 43x10-8 94x10-8 100x10-8 1,6x10-8 22x10-8 5,5x10-8 5x1014 1015 2x105 - 2x1014 75x1016 1013 - 1016 108 - 1011 1011 - 1015 1010 - 1014

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α(°C-1) 0,0037 -0,0005 Despreciable 0,0039 0,0047 0,002 Despreciable 0,00088 0,0004 0,0037 0,0043 0,0045

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