UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA

Y DE TELECOMUNICACIONES

TALLER No. 1 DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I (21619)

Bucaramanga, lunes 29 de agosto de 2005 - 6:00 a.m.

Nombre:_____________________________________ Código:______________Grupo:_____

Calificación: TIEMPO: UNA (1) HORA CUARENTA Y CINCO (45) MINUTOS.

NOTA: TODOS LOS PUNTOS TIENEN IGUAL PONDERACIÓN.

RDCR/GLB Hoja: 1 De: 2 CIRCUITOS ELÉCTRICOS I (21619).

1. Convierta lo siguiente a notación de ingeniería utilizando el prefijo del Sistema Internacional de Unidades (SI) más adecuado (μ-10–6, m-10–3, k-103, G-109, M-106, p-10–12, n-10–9): Rta./ a. 1.2×10–5 s .......................................................................................................................12 μs b. 750 mJ......................................................................................................................... 750 mJ c. 1 130 Ω ......................................................................................................................1.13 kΩ d. 3 500 000 000 bits.................................................................................................... 3.5 Gbits e. 0.0065 μm ....................................................................................................................6.5 nm f. 13 560 000 Hz...................................................................................................... 13.56 MHz g. 0.039 nA .......................................................................................................................39 pA h. 49 000 Ω .......................................................................................................................49 kΩ i. 1.173×10–5 μA .........................................................................................................11.73 pA

2. Un carro eléctrico está equipado con un motor de 175 hp (1 hp = 746 W, 1 Wh = 3600 J). a. ¿Cuántos kW se requieren para hacer funcionar el motor si se supone una eficiencia del

100% en la conversión de potencia eléctrica en mecánica? ......................................131 kW b. ¿Cuánta energía (en J) se consume si el motor opera de manera continua durante tres (3)

horas?......................................................................................................................... 1.41 GJ c. Si una batería de plomo-ácido tiene una capacidad de almacenamiento de energía de 430

kWh, ¿cuántas baterías se necesitan para operar el carro durante las tres horas? ....1 batería

3. Un láser genera pulsos cuadrados de energía de 1 mJ de 75 fs de duración (f-10–15). a. ¿Cuál es la potencia instantánea pico del láser? ...................................................... 13.3 GW b. Si sólo pueden generarse 100 pulsos por segundo, ¿cuál es la salida de potencia promedio

del láser? ...................................................................................................................100 mW

4. La carga total acumulada por cierto dispositivo está dada como función del tiempo por ( ) [ ]2 418 2 Cq t t t= − .

a. ¿Cuál es la carga total que se acumula en t = 2 s?.......................................................... 40 C b. ¿Cuál es la carga máxima acumulada en el intervalo 0 ≤ t ≤ 3 s? ................... 40.5 C, 2.12 s c. ¿A qué velocidad se está acumulando carga en t = 0.8 s? ...........................................24.7 A

5. Sea ( ) [ ]1003 mti t te−= A y ( ) ( ) [ ]1000.006 0.6 Vtv t t e−= − para el elemento de circuito mostrado. a. ¿Qué potencia absorbe el elemento de circuito en t = 5 ms?...................................16.6 μW b. ¿Cuánta energía se entrega al elemento en el intervalo 0 < t < ∞?.................................... 0 J

i

v+

–

Figura 1.

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Y DE TELECOMUNICACIONES

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TALLER No. 1 – lunes 29 de agosto de 2005. CIRCUITOS ELÉCTRICOS I (21619).

Hoja: 2 De: 2

6. En el alambre de la figura mostrada los electrones se mueven de izquierda a derecha a razón de –1 mC/s. Determine I1 e I2.

I1 (–1 mA)

I2 (1 mA) Figura 2.

7. En la figura v1 = 17 V. Determine v2. –17 V

v1

+

–v2–+

Figura 3.

8. Determine la potencia absorbida por cada elemento. . 1.012 W, 6.65 W, –15.53 W

4.6 A

220 mV

+

–4.6 A

220 mV

+

– –1.75A

–3.8 V+

––1.75A

–3.8 V+

– 3.2 A

8e–100t V– +

3.2 A

8e–100t V– +

Figura 4.

9. Encuentre la potencia total desarrollada en el siguiente circuito................................... 1 740 W

a

b

d

e

fc

–51 A

45 A–6 A

–20 A

–14 A

–31 A

+

–

+

–

+

–

+

–

+

–

+

–+

–

+

–

+

–

+

–+ –

–18 V

–18 V

2 V

20 V

16 V

36 V

Figura 5.

10. ¿Cuánta energía se extrae de un electrón al fluir éste por una batería de 6 V de la terminal positiva a la negativa? Exprese el resultado en aJ. ....................................................... 0.962 aJ Carga electrón: 1.6022×10–19 C, a-10–18.