Formulario de Ejercicios – Unidad 6

Teoría de Circuitos II · Circuitos Polifásicos

Grupo 4AM2 · Prof. GaGi (M. en C. Iván García García)

Este formulario está pensado para que practiques y compruebes tu dominio de la Unidad 6 (circuitos polifásicos). Al enviar, el sistema calcula tu calificación, te la muestra en pantalla (puedes tomar captura) y registra tu resultado en el archivo unidad6tc.csv.

Datos del alumno (obligatorios)

Sin estos datos el sistema no enviará tus respuestas ni guardará tu calificación.

Ejercicio 1 – Magnitudes de un sistema trifásico balanceado

En un sistema trifásico balanceado en conexión Y, la tensión de fase es \( V_\phi = 220\text{ V} \). ¿Cuál es la tensión de línea \( V_L \)?

En conexión Y balanceada se cumple \( V_L = \sqrt{3}\, V_\phi \). Sustituyendo: \( V_L = \sqrt{3} \cdot 220 \approx 381 \text{ V} \). Por tanto, la opción correcta es la (b).

Ejercicio 2 – Corriente de línea en Delta

Un sistema trifásico balanceado conectado en Δ tiene una corriente de fase \( I_\phi = 10 \text{ A} \). ¿Cuál es la corriente de línea \( I_L \)?

En conexión Δ, las tensiones de línea son iguales a las de fase, pero la corriente de línea es \( I_L = \sqrt{3}\, I_\phi \). Entonces \( I_L = \sqrt{3} \cdot 10 \approx 17.32 \text{ A} \). Respuesta correcta: (c).

Ejercicio 3 – Potencia trifásica activa

Un sistema trifásico balanceado tiene \( V_L = 400 \text{ V} \), \( I_L = 20 \text{ A} \) y factor de potencia \( \cos\varphi = 0.8 \). Calcula la potencia activa trifásica \( P \).

Para un sistema trifásico balanceado: \( P = \sqrt{3}\, V_L I_L \cos\varphi \). Sustituyendo: \( P = \sqrt{3}\cdot 400 \cdot 20 \cdot 0.8 \approx 11.1 \text{ kW} \). La expresión correcta es la opción (a).

Ejercicio 4 – Identificación de sistema balanceado

Un sistema trifásico tiene tensiones de línea: \( V_{AB} = 230\angle 0^\circ \text{ V} \), \( V_{BC} = 230\angle -110^\circ \text{ V} \), \( V_{CA} = 230\angle 120^\circ \text{ V} \). ¿Cuál es la afirmación más adecuada?

En un sistema balanceado ideal, los fasores deben estar separados 120°. Aquí los ángulos son \(0^\circ\), \(-110^\circ\) y \(120^\circ\). Las separaciones no son exactamente 120°, por lo que se trata de un sistema desbalanceado. Opción correcta: (d).

Ejercicio 5 – Papel del neutro en 3F–4H

En un sistema trifásico 3F–4H (estrella con neutro) perfectamente balanceado, ¿qué corriente circula por el conductor neutro?

En un sistema balanceado, las tres corrientes de fase están defasadas 120° y su suma fasorial es cero. Por tanto, la corriente por el neutro es nula: \( I_N = 0 \). Opción correcta: (b).

Ejercicio 6 – Corrección del factor de potencia

Una carga trifásica tiene potencia activa \( P = 30 \text{ kW} \) con factor de potencia inicial \( \cos\varphi_1 = 0.7 \) (inductivo). Se desea corregir a \( \cos\varphi_2 = 0.95 \). ¿Qué expresión corresponde a la potencia reactiva del banco de capacitores \( Q_c \)?

Para corrección de FP: \( Q_c = P(\tan\varphi_1 - \tan\varphi_2) \), donde \( \varphi_1 = \cos^{-1}(0.7) \) y \( \varphi_2 = \cos^{-1}(0.95) \). Por tanto la opción correcta es (c).

Ejercicio 7 – Identificación de configuración

Un motor trifásico está conectado de forma que cada bobina está directamente entre dos líneas de alimentación y no existe conductor neutro. ¿Qué tipo de conexión es la más probable?

Si cada bobina está entre dos líneas y no hay neutro, la descripción corresponde a una conexión en triángulo (Δ). Opción correcta: (a).

Ejercicio 8 – Efecto del desbalance

En un sistema trifásico 3F–4H, una de las fases queda con una impedancia mucho menor que las otras dos. ¿Cuál de las siguientes consecuencias es más típica en la práctica?

Un desbalance fuerte provoca corrientes desiguales, calentamiento excesivo, vibraciones mecánicas y pérdida de eficiencia, especialmente en motores trifásicos. Respuesta correcta: (d).