INVENTARIO DEL LABORATORIO DE ELECTRNICA Y REDES

Semestre 2010-2Examen T1 Inele

Curso/ ClaseIngeniera ElctricaFacultadIngeniera AsuntoT1

Docente Paredes Rosario RalCarrera Ingeniera IndustrialFila A o B

UnidadITemaCircuitos CCTipo Evaluacin

SEMESTRE: 2014-1 Apellidos y Nombres: ................................................................................................................Nota: Duracin: 100 minutos Fecha: 15./ 04/ 2014

1. En la siguiente figura: E 24 V, rint = 0.05 ; R1 = 2.5 , 1 = 75%, R2 = 6.5 , 2 = 85%, R3 = 7.5 , 3 =90%, R4 = 10 , 4 = 80%, Rconductor = 0.10 . El circuito debe trabajar 120 horas por mes. Se dispone de bateras de 24 V, de 150 A-h cada una. Hallar: El rendimiento del circuito.2p El costo mensual de operacin de R3, si el costo unitario de la EE es igual a 0.60 N.S./kw-h.2p El AWG necesario del conductor 2p El nmero de recargas de la batera.2pSolucinRequiv-en paralelo = 1 / ((1/R4) + (1/R2) + (1/R3)) = 2.58 Requiv total = 0.05 + 2.5 + 2.58 +0.1 = 5.23 Itotal = 24 V/5.23 = 4.58 ATensin en bornes de cargas en paralelo: 24 - 4.58 A*(0.05+2.5+0.1) = 11.86 VIntensidades de rama:IR4 = 11.86 V/10 = 1.186 AIR2 = 11.86 V/6.5 = 1.825 AIR3 = 11.86 V/7.5 = 1.58 APotencias en circuito:Pprint = 0.05*4.582A2 = 1.05 wPpcond = 0.10*4.582A2 = 2.098 wPR1 = 2.5*4.582A2 = 52.441wPu1 = 52.441*0.75 = 39.33 wPR2 = 6.5*1.8252A2 = 21.65 wPu2 = 21.65*0.85 = 18.40 wPR3 = 7.5*1.582A2 = 18.72 wPu3 = 18.72*0.90 = 16.85 wPR4= 10*1.1862A2 = 14.06 wPu4 = 14.06*0.80 = 11.25 WPt = 24V*4.58A = 109.92 w, Putil total = 85.83 w, = (85.83/109.92)*100 = 78.08 %Cmensual = 0.10992 kw *120 h/mes *0.60 NS/kw-h = 7.91 NS/mes109.92 w*120 h = Nrecarg*24V*150 A-hNrecarg = 3.66 vecesAWG necesario del conductor: de tablas: 23, tiene Imax = 4.7 A Iopr = 4.58 A

2. En la figura E 14 V, rint = 0.075 ; R1 = 7.5 , 1 = 95%, R2 = 6 , 2 = 85%,se desprecia la resistencia del conductorLa carga nr. 1 trabaja 175 horas por mes, y la nmero 2, 243 h/mes. El costo unitario de la energa elctrica es igual a 0.55 N.S./kw-h. No hay simultaneidad de operacin, solamente trabaja una carga a la vezHallar el costo total de operacin mensual2pHallar el rendimiento del circuito.2pHallar los A-h necesarios de la batera..2pHallar el costo de la prdida de potencia mensual1pSolucinAnlisis con carga nr.1:It1 = 14 V/(0.075+7.5) = 1.85 AP1 = 14V*1.85 A = 25.9 wAnlisis con carga nr.2:It2 = 14 V/(0.075+6) = 2.30 AP2 = 14V*2.30 A = 32.2 wCosto de operacin:Ct = (0.0259kw*175 h/mes + 0.0322kw*243 h/mes)*0.55 NS/kw-h = 6.80 NS/mesPotencias tiles:Putotal = Pu1 + Pu2 = 25.9*0.95 + 32.2*0.85 = 51.975 wRendimiento del circuito: Putotal/Pt = 51.975/(25.9+32.20) = 0.8946 = 89.46%Energa del circuito: E*A-h = EEcircuito14V*A-h = (25.9*175 + 32.2*243)w-hA-h = 882.65 A.h

Costo prdida de potencia:

Costo de prdida de potencia total: (0.27+1.27)kw-h/mes*0.55NS/kw-h = 0.847 NS/mes

3. En la figura: se tiene un panel fotovoltaico, de S = 2.5 m2, en la zona existe = 575 w/m2, rendimiento del panel = 40%. Rendimiento del regulador de voltaje = 98%. La fuente tiene 24 V, rint = 0.065 , R1 = 5 , R2 = 7. El conductor es de cobre, AWG7, Longitud total es de 125 m. la fuente tiene 350 A-h. El tiempo de radiacin solar es 6 h/da, las cargas trabajan en simultneo, por cuatro horas por da. Hallar:a) Definir si el panel fotovoltaico est bien dimensionado.2pb) Verificar si el conductor est bien dimensionado2pc) Verificar si la fuente ha sido correctamente dimensionada1pSolucinPara el conductor de cobre, AWG7: AWG73,66 mm10,05 mm289,00 A8,86 A/mm2

EE PFV = 2.5 m2*575 w/m2 * 6 h/d *0.40 = 3450 w-h/dEE a batera: 3450w-h/d*0.98 = 3381 w-h/dEE batera: 24V*350 A-h = 8,400 w-h, entonces la fuente ha sido bien dimensionadaResistencia del circuito:Rconductor: 0.0175 *mm2/m*125 m/10.05 mm2 = 0.218 Requiv-cargas = 1/( (1/5) + (1/7)) = 2.92 Requiv-total: 0.218 + 2.92 = 3.138Itotal = 24 V/3.138 = 7.65 AEnerga demandada por el circuito: 24V*7.65 A*4 h/d = 734.4 w-h/dEE-PFV EE Circuito, 3450 w-h/d 734.4 w-h/d, est bien dimensionado el PFVImxima del conductor, AWG 7 = 89 A Icarga, 7.65 A, el conductor est bien dimensionado

23DCR1

R2

R3

E

R4

DCR1

R2

E

DCR1

R2

E

PFV

R.V.