Fisica General Burbano

PROBLEMAS 549
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Problema XXII-75.
79. El potencial proporcionado por el alternador de la figura viene
dado por: V AB
= 220 cos 200 t expresado en el SI y en función de su valor
eficaz. Determinar: 1) La impedancia equivalente. 2) Las expresiones
de las intensidades que circulan por cada una de las impedancias representadas
en la figura.
Problema XXII-77.
80. Determinar el intervalo de valores en el que está contenida la
capacidad del condensador variable de un receptor de radio, cuyo circuito
en serie LRC tiene una autoinducción de 1,0 µF y sintoniza frecuencias
entre 500 y 1 600 kHz.
Problema XXII-79.
Problema XXII-76.
Problema XXII-78.
81. Un generador de corriente alterna de FEM máxima 200 V y frecuencia
variable se conecta en serie con una resistencia de 30 W, una
autoinducción de 4 H y un condensador de 1 µF. Si la frecuencia angular
es de 400 rad/s, determinar: 1) La fase. 2) La intensidad de la corriente
en cualquier instante. 3) La frecuencia en la resonancia. 4) El
factor de calidad del circuito. 5) La «anchura» de la resonancia.
82. 1) Demostrar que la ecuación que corresponde al valor máximo
de la intensidad en un circuito LRC de corriente alterna puede escribirse
de la forma:
we0
I0
=
2 2 2 2 2 2
w R + L ( w −w
)
en la que w 0
es la frecuencia angular del circuito en resonancia. 2) Demostrar
que la ecuación que corresponde al valor de la tangente de la
fase se puede escribir de la forma:
2 2
Q0( w − w0)
tg j =
ww
en la que Q 0
es el factor de calidad del circuito.
83. Un circuito LCR está conectado a un generador de corriente alterna
que le proporciona una e 0
= 30 V. Para una determinada frecuencia
X L
= 4 W y X C
= 16 W. La resistencia total del circuito vale 10 W y la
frecuencia de resonancia es 10 4 rad/s. Calcular: 1) La autoinducción y
la capacidad del circuito. 2) El factor de calidad. 3) La intensidad máxima
para la frecuencia indicada y en la resonancia.
84. Suponiendo que en un alternador trifásico cada uno de los circuitos
tuviese las características calculadas en los 8 primeros apartados
del problema XII-63: 1) Determinar la potencia del alternador. 2) Calcular
la potencia en la resonancia.
E) TRANSFORMADORES
85. Plantear los transformadores necesarios para conducir la energía
producida en una central (220 V) por líneas de alta tensión (300 000 V) y
luego reducir tal tensión a 120 V para su utilización.
86. Un transformador reductor, que funciona con 88 kV y 2 A, proporciona
energía eléctrica a un voltaje de 220 V. Calcular: 1) La relación
entre las espiras del primario y el secundario. 2) La corriente que
circula por la línea de salida.
87. Un transformador elevador maneja en el primario 220 V y
produce en el secundario 2 A. Si la razón entre el número de vueltas
del primario y el secundario es 10 – 2 , calcular: 1) El voltaje del secundario.
2) La intensidad en el primario. 3) La potencia generada.
88. Una casa de campo precisa de 18 kW y toma la corriente de
una red de alta tensión a 15 kV. Los aparatos instalados en la casa funcionan
a 220 V. El transformador que nos reduce tal tensión tiene un
rendimiento del 90 % y su primario precisa, por lo menos, de una espira
por cada 0,5 mA. Calcular: 1) Intensidad en el primario y en el secundario.
2) El número de espiras que deben tener las dos bobinas del
transformador.
89. El rendimiento de un transformador elevador es del 90 % y la
razón entre el número de vueltas del primario y secundario es 1/25. Si la
tensión alterna del primario es de 110 V suministrando una corriente de
2 A, calcular: 1) La corriente en el primario. 2) El voltaje en el secundario.
90. Un generador produce una intensidad eficaz de 10 A a 400 V
también eficaces. Para su transporte se eleva a 5 000 V mediante un
transformador elevador ideal; la línea de conducción tiene una resistencia
de 20 W. Calcular: 1) El porcentaje de potencia que se pierde en el
proceso de transporte. 2) El porcentaje de potencia que se perdería en
la línea de conducción si no se transformara la corriente
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