examentc2.php — Teoría de Circuitos II (4AM2)

Examen TC II

Instrucciones: Contesta las 25 preguntas de opción múltiple (una sola correcta). Cada pregunta vale 3.6 puntos (total 90). Después redacta una discusión mínima de 75 palabras sobre corrientes alternas (10 puntos). La validación revisa coherencia, lógica y uso de palabras clave.

Preguntas (25)

1. La diferencia principal entre CC y CA es que:

a) En CC la magnitud y dirección cambian con el tiempo. b) En CA la magnitud y dirección cambian periódicamente. c) En CC la frecuencia es de 60 Hz siempre.

2. Una señal de 60 Hz significa que:

a) Cambia de polaridad 60 veces por minuto. b) Cambia de polaridad 60 veces por segundo. c) Tiene un periodo de 1 segundo.

3. Una analogía sencilla para explicar la CA es:

a) El flujo de agua en una botella cerrada. b) El vaivén de un columpio que sube y baja. c) La caída de una piedra en línea recta.

4. La expresión general de una señal de voltaje senoidal es:

a) v(t)=V0 + ωt b) v(t)=V0 cos(ωt + φ) c) v(t)=R·I

5. La amplitud, frecuencia y fase representan:

a) Energía almacenada, resistencia y potencia. b) Altura de onda, número de oscilaciones y desplazamiento. c) Intensidad, voltaje y corriente.

6. Usamos el valor eficaz (RMS) porque:

a) Es más grande que el valor pico. b) Equivale en potencia a un valor de CC que entrega la misma energía. c) Sirve solo para señales cuadradas.

7. El valor eficaz de 170 V pico es:

a) 120 V b) 85 V c) 240 V

8. Un fasor es:

a) Un número complejo que representa amplitud y desfase. b) El valor instantáneo de una onda. c) Un circuito resonante.

9. La impedancia de un capacitor es:

a) ZC = ωC b) ZC = R + jωL c) ZC = 1/(jωC)

10. Cuando Z → ∞, significa que:

a) El circuito es un cortocircuito. b) El circuito está abierto y no fluye corriente. c) La corriente es máxima.

11. La impedancia total de un RLC serie es:

a) Z = R + j(XL − XC) b) Z = 1/(jωC) c) Z = R − j(XL + XC)

12. En AC, respecto a R, L y C:

a) La resistencia almacena energía. b) L almacena en campo magnético y C en campo eléctrico. c) El capacitor convierte energía en calor.

13. El desfase entre voltaje y corriente significa que:

a) Siempre están en fase. b) Una magnitud se adelanta o retrasa respecto de la otra. c) La corriente se vuelve continua.

14. En resonancia en un circuito serie:

a) Z = 0 b) Z = R (mínima), corriente máxima. c) Z = ∞

15. La potencia activa (P) es:

a) La potencia que realmente realiza trabajo. b) La potencia que va y viene sin consumirse. c) La combinación de P y Q.

16. El factor de potencia es:

a) La relación entre P y S. b) La relación entre Q y S. c) La suma de P y Q.

17. Si P=10 kW y Q=7.5 kVAr, entonces:

a) S=12.5 kVA, cosφ=0.8 b) S=17.5 kVA, cosφ=0.9 c) S=20 kVA, cosφ=0.5

18. La resonancia se usa en:

a) Bombas hidráulicas. b) Filtros de radio y telecomunicaciones. c) Resistencias de calefacción.

19. La industria corrige el factor de potencia porque:

a) Reduce la eficiencia de transmisión si está bajo. b) Aumenta el calor en los resistores. c) Convierte CA en CC.

20. Una norma como IEEE o IEC regula:

a) La estética de los equipos eléctricos. b) Seguridad, eficiencia y calidad de energía. c) La marca de los transformadores.

21. Corriente que ATRASA 30° al voltaje v(t)=cos(ωt) es:

a) i(t)=cos(ωt − 30°) b) i(t)=cos(ωt) c) i(t)=cos(ωt + 30°)

22. Demostración correcta (series de Maclaurin) para e^{iθ}:

a) e^{ix}=cos x + i sin x → z=m e^{iθ}=m(cosθ+i sinθ) b) e^{ix}=cosh x + i sinh x c) e^{ix}=cos x − sin x

23. Inverso multiplicativo: para z=a+ib≠0, el correcto es:

a) z^{-1} = (a−ib)/(a^2+b^2) = ȳ/|z|^2 b) z^{-1} = (a+ib)/(a^2+b^2) c) z^{-1} = 1/a + 1/(ib)

24. Conjunto de fasores coherente con Z=V/I (unidades y ángulos):

a) [V]=120∠30° V, [I]=5∠(−15°) A, [Z]=24∠45° Ω b) [V(t)]=230√2 cos(ωt+30°), [I]=10∠0° A, [Z]=23 (adim.) c) [V]=230∠0° V, [I]=10∠30° A, [Z]=23∠30° Ω

25. ¿Por qué se usa un inversor en FV conectado a red?

a) Convierte DC de módulos a AC sincronizada; controla FP, THD, anti-isla y MPPT. b) Aumenta irradiancia para subir el voltaje por celda. c) Convierte AC→DC sin control de potencia.

Notas:
• THD: Total Harmonic Distortion, distorsión armónica total.
• Anti-isla: protección que desconecta el inversor cuando la red cae.
• MPPT: Maximum Power Point Tracking, seguimiento del punto de máxima potencia en paneles solares.

Discusión (10 puntos)

Redacta ≥ 75 palabras sobre corrientes alternas. Procura coherencia, lógica, orden y corrección técnica.

Usa estas palabras clave (sugeridas):

Por que por lo tantoSin embargoluegoademásfinalmenteRMSfasorimpedanciaadmitanciaresonanciainductorcapacitorreactivaactivaaparentefactor de potenciafrecuenciafaseZ = R + jXX_L = ωLX_C = 1/(ωC)P = VI cosφQ = VI sinφTHDIEEEIECNOMMPPTinversorarmónicas

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