EJERCICIO II.3 · Tecnología e Ingeniería II PAU Murcia Ordinaria 2025

Tema: Circuitos de corriente alterna · Del examen Ordinaria (2025)

Enunciado

EJERCICIO II.3 (2,5 puntos) Análisis de circuitos de CA. Se quiere analizar un sistema eléctrico cuyo circuito simplificado es el representado en la figura adjunta. El sistema consta de dos bobinas acopladas en serie, una de inductancia fija LfL_f y otra de inductancia regulable LrL_r, un condensador, y una resistencia. Se pide, calcular, para los datos indicados en la figura, y considerando inicialmente que Lr=0 mHL_r = 0\text{ mH}:

a)

La impedancia total equivalente del circuito, y expresarla en forma binómica y polar. Razonar sobre si es un circuito inductivo o capacitivo, y obtener el ángulo de desfase y el factor de potencia. [1 punto]

b)

Las intensidades: eficaz, máxima e instantánea. [0,5 puntos]

c)

Las potencias: aparente, activa, y reactiva. Representar el diagrama fasorial. [0,5 puntos]

d)

¿Se podía conseguir que el sistema se encuentre en «resonancia»?. Justificar la respuesta. En caso afirmativo, ¿Qué valor debe tener la inductancia regulable LrL_r?. [0,5 puntos]

Enunciado: EJERCICIO II.3 · Tecnología e Ingeniería II PAU Murcia Ordinaria 2025

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) La impedancia total equivalente del circuito expresada en forma binómica

Solución: 100−7,06j100 - 7{,}06j Ω / 100−7,1j100 - 7{,}1j Ω

a) Módulo de la impedancia equivalente

Solución: 100,25100{,}25 Ω

a) Razonar sobre si es un circuito inductivo o capacitivo

Solución: capacitivo

a) Ángulo de desfase de la impedancia

Solución: −4,04∘-4{,}04^\circ / 4,04∘4{,}04^\circ

a) Factor de potencia

Solución: 0,9980{,}998 / 11

b) Intensidad eficaz

Solución: 2,242{,}24 A

b) Intensidad máxima

Solución: 3,173{,}17 A

b) Intensidad instantánea

Solución: 3,17⋅sen⁡(320t+4,04∘)3{,}17\cdot\operatorname{sen}(320t + 4{,}04^\circ) A / 3,17⋅sen⁡(320t+0,07)3{,}17\cdot\operatorname{sen}(320t + 0{,}07) A

c) Potencia aparente

Solución: 505505 VA

c) Potencia activa

Solución: 504504 W

c) Potencia reactiva

Solución: −35,6-35{,}6 var / 35,635{,}6 var

d) ¿Se podía conseguir que el sistema se encuentre en «resonancia»?. Justificar la respuesta.

Solución: Sí

d) ¿Qué valor debe tener la inductancia regulable LrL_r?

Solución: 22,122{,}1 mH / 0,02210{,}0221 H

c) Representar el diagrama fasorial

Solución: Diagrama fasorial de tensiones o de impedancias: vector de tensión de resistencia VRV_R (o RR) sobre el eje horizontal en fase con la intensidad II; vector VLV_L hacia arriba a +90∘+90^\circ; vector VCV_C hacia abajo a −90∘-90^\circ con magnitud mayor que VLV_L; el vector resultante de tensión total VV se sitúa en el cuarto cuadrante con un ángulo de −4,04∘-4{,}04^\circ, de modo que la corriente II queda adelantada respecto a la tensión.

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