Circuitos Eléctricos II
PEDES IN TERRA AD SIDERAS VISUS
2º Cuatrimestre / 2015
TRABAJO PRÁCTICO N° 10 TEMA: Análisis de Transitorios por el Método Clásico Fecha de entrega:
PROBLEMA 1: En el circuito de la figura encontrar los valores iniciales y finales de i1 e i2 y su expresión en función del tiempo. ig(t)=6.u(t) [A]; vg(t)=75.u(t) [V]; R1=10 [Ω]; R2= 5 [Ω]; L= 2.5 [H]; C= 0.2 [F].
i1(t)
R1
C
L ig(t)
R2 t=0
i2(t)
vg(t)
t=0
vi(t)
PROBLEMA 2: Determinar la corriente y la tensión en el capacitor cuando se cierra la llave en t=0, para las siguientes tensiones de excitación: a) Impulso unitario. R t=0 b) Escalón de valor V0=5V i(t)
C
vC(t)
R= 10Ω C= 0.1μF Dibujar ambas respuestas.
vi(t)
PROBLEMA 3: Determinar la corriente y la tensión en la bobina cuando se cierra la llave en t=0, para las siguientes tensiones de excitación: a) Impulso unitario. t=0 R b) Escalón de valor V0=5V i(t)
L
vL(t)
R= 10Ω L= 1mH Dibujar ambas respuestas
Ii(t)
PROBLEMA 4: Determinar la corriente y la tensión en el capacitor cuando se conmuta la llave en t=0, para las siguientes tensiones de excitación: t=0 a) Impulso unitario. b) Escalón de valor I0=5A R
C v (t) C
R= 100Ω C= 1μF Dibujar ambas respuestas
Ii(t)
PROBLEMA 5: Determinar la corriente y la tensión en la bobina cuando se conmuta la llave en t=0, para las siguientes tensiones de excitación: t=0 a) Impulso unitario. b) Escalón de valor I0=5A L R R= 1000Ω vL(t) L= 1mH Dibujar ambas respuestas. Año 2015
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TRABAJO PRÁCTICO N° 10 Circuitos Eléctricos II
TEMA: Análisis de Transitorios por el Método Clásico 2º Cuatrimestre / 2015
PROBLEMA 6: En los siguientes circuitos, determinar la tensión y la corriente en el capacitor para t>0. Considerar que la llave estuvo en la posición (1) por mucho tiempo. (1)
(1)
t=0
(2)
C (1)
R1 C
12V
24V
t=0
(2)
R1 C
12V
24V
(2)
R1
12V
24V
t=0
R1= 1000Ω R2= 1000Ω C= 1μF
R2
PROBLEMA 7: En los siguientes circuitos, determinar la tensión y la corriente en la bobina, para t>0. Considerar que la llave estuvo en la posición (1) por mucho tiempo. K1 y K2 conmutan en el mismo instante. (1)
(1)
t=0
(2)
(2)
R1 L
12V
24V
t=0
R1 L
12V
24V
t=0
R1 (K2)
2A
1A
L
R1= 1000Ω R2= 1000Ω L= 1mF
R2
PROBLEMA 8:
R1=10(Ω)
a) Hallar corrientes y tensiones en el siguiente circuito si se abre la llave en t = 0[s], y en t0 = 20m[s] se cierra nuevamente.
R2=10(Ω)
L=10m(H) Vg=10(V) 20(Ω)
t=0
PROBLEMA 9: El siguiente circuito se usa para interrumpir la corriente en un relé. Calcular el valor de C, de modo que la respuesta resulte críticamente amortiguada. Año 2015
ir
R=2000(Ω)
Vg=12(V)
+
8m(F)
20(Ω)
20(H)
b) En el circuito de la figura, halle i(t) e iR(t) para t>0.
4(A)
i
30.u(-t) (V)
(K1)
v -
L=100m(H)
t=0
C
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Circuitos Eléctricos II
2º Cuatrimestre / 2015
TRABAJO PRÁCTICO N° 10 TEMA: Análisis de Transitorios por el Método Clásico Fecha de entrega: t=0
-
+
+
R
C
L
VC iC
1/40 (F)
10(Ω)
2,5(H)
a b
2(Ω)
-
iL
+
t=0
12(V)
VL
-
1(Ω) b) Después de estar en la posición a durante mucho tiempo, el interruptor de la figura se mueve a la posición b en t=0.Halle V(t) y VR(t) para t>0.
R
a.VL +
IG(t)
PROBLEMA 10: a) En el circuito de la figura la llave se cierra en t=0s. Analizar el transitorio en el capacitor, la bobina y la variación de energía en la bobina. Si luego de concluido el transitorio, se abre la llave, fijando un nuevo inicio de tiempo, estudiar la respuesta transitoria y la variación de la energía en la bobina desde t=0 hasta t → ∞.
+
vR
-
10(V)
vC -
PROBLEMA 11: Analizar la respuesta transitoria en los siguientes casos: a)
b) t=0
R
I
R
t=3τ
R L2
L1
C2
C1
V0 t=0
L1=2.L2=10m(H); R=1000(Ω); I=10(A) Repetir el problema para i(t)=I.sen(ωt+φ)
C1=C2/2=1000μ(F); R=1000(Ω); V0=10(V) Repetir el problema para v(t)= V0.sen(ωt)
PROBLEMA 12: Estudiar la respuesta transitoria del circuito de la figura, si la llave se cierra en t=0. v(t) = 110 × sen(ωt + φ) t=0 L = 41,16m[H] L + φ = 120º C R v(t) R = 270[Ω] f = 1591,55[Hz] C = 0,1μ[F]
2k(Ω) PROBLEMA 13: Obtener VC(t) en el circuito de la figura:
Año 2015
4k(Ω)
6k(Ω) +
36(V)
100μ(F)
vC(t) -
t=0
12(V)
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TRABAJO PRÁCTICO N° 10 Circuitos Eléctricos II
TEMA: Análisis de Transitorios por el Método Clásico 2º Cuatrimestre / 2015 7,5(Ω) (1)
PROBLEMA 14: El interruptor del circuito de la figura pasa a la posición 2 en t=0(s). Obtener el valor de la corriente i(t) en t=0.1s y el valor máximo de la tensión en la inductancia.
t=0
(2)
30(Ω)
5(Ω) 180(V)
15(Ω)
i(t) 3(H)
t=0
PROBLEMA 15: Para el siguiente circuito considere las condiciones iniciales iguales a cero. Determine i(t) y VR1(t), para t>0.
+
-
V0
L
R1
VR1
i(t)
C
R2
iL(t) / 2
5(Ω)
1 (H)
2/5 (F)
1(Ω)
1(A)
PROBLEMA 16: Determine iL(t) para el siguiente circuito.
t=0
iL(t) PROBLEMA 17: La norma IEC 831 establece que cada capacitor de corrección de potencia estará equipado con resistencias de descarga permanente conectadas que absorban la carga acumulada, de tal modo que, después de desconectar el condensador de la red, la tensión residual sea reducida por lo menos a 75 V en 180 segundos, para condensadores de hasta 660 V, y en menos de 10 minutos, para los condensadores de más de 660 V.
Determinar la ecuación de cálculo de las resistencias de descarga y calcular el valor normalizado (valor óhmico y potencia) de las mismas, tomando como ejemplo el problema 5 del trabajo práctico Nº1. Dibujar el esquema de conexión. Año 2015
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