Sol

UPAO - ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

1PC

Electrotecnia

2015 00 SOLUCIONARIO

 Apellidos y Nombres:

1.- En un estudio de gigantografías se necesita hacer operar 4 faros halógenos de 800 Watts cada uno en una instalación industrial de 220 V AC 60 Hertz. Dibujar el circuito correspondiente e indicar: a) La resistencia equivalente de cada faro

R eq(c/f) = ..............

 b) El tipo de de conductor conductor para esta esta instalación instalación

I N = ..............

c) El tipo de interruptor interrupto r ............................................. ................... ...................................... ............ d) El fusible

IFUSE = .........

220 V AC Para cada faro: P = 800 w ,

V = 220 v

I = P/V = 800w/220v = 3.63 A

Como es una conexión en paralelo:

Req(total) = R/4 = 60.5/4 = 15.125 Ω

La corriente total será

I N = 4 I = 14.55 A

R eq(c/f) eq(c/f) = V/I = 60.5 Ω

Se debe utilizar por lo menos el conductor # 12 AWG que puede llevar hasta 15 A Se debe utilizar un interruptor de por lo menos 15 Amperes y del tipo termomagnético Para el cálculo del fusible se considera un 25 % adicional de la corriente

I FUSE = 1.25 (I N) = 18.18 Amperes

Por lo tanto, se debe aumentar el conductor a 12 AWG que puede llevar hasta 20 Amperes y el interruptor termomagnético para 20 Amp, considerando que debe proteger la instalación. 2.- En una incubadora de pollos en la avícola "El Rocío" se necesita calentar 2 ambientes con diferente temperatura - En la sala A se colocan en paralelo 3 calentadores de características nominales: 1200 vatios a 220 V AC c/u. - En la sala B se colocan en serie 3 calentadores de las mismas características. a) Determinar la corriente y la potencia total en la sala A  b) Determinar Determinar la corriente corriente y la potencia potencia total en la sala B c) Si la sala A opera 9 días y la sala B opera 18 días, las 24 horas del día, Cuál sala gasta mas dinero en electricidad? [costo: 1S/.por cada KW-hora)] Datos nominales del calentador: P = 1200 w

V = 220 V

Sala A: Ptotal = 3 x 1200 w = 3600 w I total = 3 x 5.45 A = 16.63 A Energía (A) = P.t = 3600 (9 x 24) = 777.6 KW-H = S/.

Sala A I N = ......................... ................. ........ P(sala A) = .................. ................. . Costo de energía en sala A = ............... I = P/V = 1200/220 = 5.45 A

Sala B I N = ...................... P (salaB) = ................ Costo de energía en sala B = ................. Req = V/I = 40.3Ω

Sala B: C omo es una conexión serie: Req = 3(40.3) = 120.9 Ω I = V/Req = 220 / 120.9 = 1.81 A P = V . I = 220 (1.81) = 400 w Energía(B) = P.t = 400 (18x24) = 172.8 KW-H = S/.

3.- En la elaboración de gaseosas KR se necesita calentar una depósito de 10 litros de agua desde 10° hasta 100° en un tiempo exacto de 15 minutos, para poder hacer la mezcla adecuada con el jarabe que da el sabor característico. a) Determinar la potencia necesaria del calentador P(calentador) = ...................  b) La resistencia equivalente del calentador Req = .................................. c) Si para la resistencia del calentador se utiliza un alambre de nicrom de 5 Ohmios por metro, indicar la longitud de del alambre del entador. Lnicrom = .................. Calculamos las calorías necesarias: Q = m (Ce) (∆T°) = 10 000 gr ( 1 ) (100° - 10°) = 10 000 (1) 90 = 900 K Cal

. . . . . ..

Ce(agua) = 1

Usando el equivalente eléctrico del calor: Q = 0.24 E = 0.24 ( V ) ( I ) t = 900 K Cal = 0.24 (P) (15 x 60 seg) P = 900 K Cal / [0.24 x 900] = 4.17 KW Req = (5Ω/m) x (L m)

I = P/V = 41700 / 220 = 18.95 A

Req = 11.6 Ω

L = Req/5 = 2.32 metros de alambre de Nicrom

4.- En el circuito mostrado, determinar las incógnitas que se indican: I2

I1

I1 = ....................

+ V3 -

I2 = ................... V3 = .................

Aplicando Linealidad, en este caso el principio de homogeneidad: Suponiendo que la respuesta I2 = 1 A, se deduce que Vin = 960 v I2

+

+

+

+

+

+

960

480

160

80

40

20

-

-

-

-

-

-

Aplicando una regla de 3 simple: Si con una excitación V1 = 960 V -------------- > I2 = 1 A entonces, con V1 = 220 v -------------- > I2 = 220(1) / 960 = I2 = 0.229 A Igual se hace con otras incógnitas ...................... Ing. Oscar Morales Gonzaga