Electricidad

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA INDUSTRIAL (TE501-V)
GRUPO 5
PARCIAL-PARTE ASÍNCRONA
INTEGRANTES:
● MARTINEZ CUELLAR,PAULOCÉSAR 20190048D
● MORALES ZAPATA, DIEGOJOSUE 20190028C
● OBREGÓN ZAVALETA, FRANZ BRIAN 20190071F
● PRECIADOMAGALLANES, BRYANENRIQUE 20194077I
● QUISPE FERNANDEZ, JESUS DANIEL 20190165K
DOCENTE:
 JOSEVALERIOBENITES YARLEQUÉ
FECHA DEENTREGA:
31/05/2021.
CICLO ACADÉMICO:
2021-I

2. SOLUCIONARIO
PROBLEMA 1
Proponer un circuito resistivo (DC) donde se compruebe el teorema de Norton,
a partir del circuito debe mostrarse el proceso para hallar el equivalente de
Norton teórico, luego compáralo con la solución práctica utilizando algún
software de simulación donde utilicen instrumentos virtuales (voltímetro).
Solución:
Se propone el siguiente circuito resistivo y nos piden hallar el equivalente de
Norton para la resistencia de 6Ω.
Primero, se debe hallar la resistencia de Norton (RN):
Reemplazamos la resistencia y la fuente de corriente por puntos sueltos, pero la
fuente de voltaje se reemplaza por una línea continua.
Ya que quitamos la fuente de corriente, las resistencias de 15Ω y 9Ω, no
funcionan en el circuito, por esta razón, no se toman en cuenta. Ahora, dibujamos
de nuevo el circuito, solo con las otras 2 resistencias.

3. 𝑅𝑁 = 4Ω + 8Ω
𝑅𝑁 = 12Ω
Ahora, calcularemos el voltaje de Norton (IN):
Hacemos una corriente de cortocircuito en el tramo AB, para poder hallar el
voltaje de Norton.
En el circuito, aplicamos divisor de corriente:
𝐼𝑁 = 𝐼 ∗
𝑅1
𝑅1+𝑅2
𝐼𝑁 = 1𝐴 ∗
4Ω
4Ω+8Ω
= 0.333𝐴
Finalmente, hallaremos el voltaje de Norton (VN):
Elaboramos el circuito equivalente de Norton y aplicamos otra vez, el divisor de
corriente.
IN

4. 𝐼6Ω = 𝐼 ∗
𝑅1
𝑅1+𝑅2
𝐼6Ω = 0.333𝐴 ∗
12Ω
12Ω+6Ω
𝐼6Ω = 0.222𝐴
𝑉6Ω = 𝐼6Ω ∗ 𝑅
𝑉6Ω = 0.222𝐴 ∗ 6Ω
𝑉6Ω = 1.333𝑉
Dato adicional:
Para hallar el voltaje de Thevenin, se hace la transformación del circuito
equivalente de Norton:
𝑉𝑇ℎ = 𝐼𝑁 ∗ 𝑅𝑁
𝑉𝑇ℎ = 0.333𝐴 ∗ 12Ω
𝑉𝑇ℎ = 4𝑉
Ahora, comprobando el equivalente de Norton en el simulador Multisim:
Primero, para calcular la intensidad de Norton, se conecta el amperímetro en
serie para medir la intensidad de corriente que pasa por el tramo AB, eliminando
la resistencia de 6Ω.
I6Ω

5. Y para hallar el voltaje de Thevenin, se conecta el voltímetro en paralelo en un
circuito abierto, también eliminando la resistencia de 6Ω.

6. PROBLEMA 2
Proponer un circuito resistivo donde se compruebe el teorema de máxima
transferencia de potencia, a partir del circuito debe mostrarse el proceso para el
teorema en forma teórica, luego compáralo con la solución práctica utilizando
algún software de simulación donde utilicen instrumentos virtuales (watímetro,
voltímetro).
Se necesita hallar primero la resistencia de Thévenin y el voltaje de Thévenin
entre los terminales a y b.
a) Primero hallaremos la resistencia de Thévenin.
𝑅𝑇ℎ = 5.45 + 8.55 +
18𝑥12
18 + 12
= 14 + 7.2 = 21.2 Ω
𝑅𝐿
Resistenciasenserie
Resistenciasenparalelo

7. 𝐼1
b) Ahora halaremos el voltaje de Thévenin.
Diagrama Topológico
De la fuente de corriente
𝐼2 = 3𝐴 … (1)
En la malla 1
Por la Segunda Ley de Kirchoff ∑ 𝑉 = 0
−8 − 18𝐼1 + 12(𝐼2 − 𝐼1) = 0
−8 − 30𝐼1 + 12𝐼2 = 0… (2)
De (1) en (2)
−8 − 30𝐼1 + 12(3) = 0
28 = 30𝐼1
𝐼1 = 14/15 𝐴
2
a
b
1
𝐼2 𝐼1
𝑉𝑇ℎ

8. Ahora calculamos 𝑉𝑇ℎ.
Por la 2da ley de Kirchoff
−8 − 18𝐼1 − 8.55𝐼2 + 5.45(0) + 𝑉𝑇ℎ = 0
𝑉𝑇ℎ = 8 + 16.8 + 25.65
𝑉𝑇ℎ = 50.45 𝑉
Circuito Equivalente de Thévenin
Ahora procedemos a aplicar el teorema y hallamos la máxima potencia, donde
sabemos que 𝑅𝐿 = 𝑅𝑇ℎ = 21.2 Ω.
𝑃𝑚á𝑥 =
𝑉𝑇ℎ
2
4𝑅𝑇ℎ
=
(50.45)2
4(21.2)
𝑃𝑚á𝑥 = 30.014 𝑊
Ahora, comprobando el teorema de máxima potencia en el simulador Multisim
Comprobamos primero el voltaje de Thévenin, colocando el multímetro en modo
voltímetro y lo conectamos a los nodos a y b respectivamente. Por lo que
obtenemos y comprobamos que Vth = 50.45 V
𝑅𝐿 𝑉𝑇ℎ
𝑅𝑇ℎ

9. multíme
Luego comprobamos el valor de la resistencia obtenida en el ohmímetro para
comprobar que RL = Rh.
Pmáx = 30.014 W
PROBLEMA 3

10. Proponer un circuito monofásico AC donde se muestre el desfasaje entre la
tensión y la corriente AC en una Bobina (sugerencia coloque una bobina en
serie con una resistencia y una fuente AC, utilice un Osciloscopio para presentar
la tensión y la corriente eléctrica).
Solución:
Para resolver este problema vamos a utilizar un circuito monofásico RL con una
fuente alterna, y nos ayudaremos del software Multisim.
Los valores de cada elemento serán:
Fuente: 100 Vrms y 60 Hz.
Resistencia: 0.1 Ω
Bobina: 0.03 H
El circuito que proponemos en Multisim será el siguiente:
Ahora queremos observar cual es el desfasaje entre la tensión de la fuente y la
corriente que pasa por la bobina. Para esto nos ayudaremos de la función de
Multisim llamada “Análisis Transitorio”, en la cual seleccionaremos el voltaje
de la fuente y la corriente de la bobina como variables de análisis.

11. Ponemos la opción de simular y podremos obtener la gráfica donde nos
muestra cual es la tensión de la fuente y la corriente de la bobina, esto nos
servirá para hacer el análisis posterior.
Donde la línea verde representa la corriente que pasa por la bobina y la línea
roja representa la tensión de la fuente de corriente alterna. Y vemos que la
corriente esta retrasada respecto al voltaje de la fuente.
Ahora calculamos el desfase entre la tensión y la corriente.

12. Usamos la fórmula:
𝜑 = 𝜃1 − 𝜃2 =
𝑡1 − 𝑡2
𝑇
=
𝑑𝑥
𝑇
(360°)
Donde T es el periodo y el desfase de tiempo dx lo podemos sacar
directamente de la gráfica. Entonces:
𝜑 = 𝜃1 − 𝜃2 =
4.6078𝑥10−3
(1
60
⁄ )
(360°)
𝜑 = 99.53 °
Ese sería nuestro desfasaje final entre la tensión de la fuente y la corriente que
pasa por la bobina.
Y también vemos que 𝜑 > 0, lo cual tiene sentido pues la corriente esta
retrasada con respecto al voltaje y es llamado de tipo inductivo (lo cual era de
esperarse ya que no contamos con un capacitor en el circuito).
PROBLEMA 4
Realizar un esquema unifilar (plano) de la vivienda de algún integrante del grupo
y muestre el cálculo de la potencia activa que consume la vivienda en función de
electrodomésticos, equipos, lámparas etc. de la vivienda.
Solución:
El siguiente gráfico es el plano filiar de la casa del estudiante Jesus Daniel
Quispe Fernandez

14. LEYENDA
INST. DESCRIPCION SIMB. COTA
Pared Medidor de energía eléctrica 1.20m
Pared Tablero general 1.80m
Pared Tablero de distribución 1.80m
Pared y
Piso
Tubería empotrada para teléfono
20mm/ PVC SEL
Pared
Caja de interconexión telefónica
según especificaciones
0.40m
Pared Salida T.F. Ext. XJA Rectangular 0.40m
Pared
Tomacorriente Bipolar doble CJA.
Rectangular
0.40m
Techo o
Pared
Acometida a tablero general
Techo o
Pared
Circuito de alumbrado
Piso Circuito tomacorrientes
Pared Interruptor simple doble y triple 1.20m
Pared
Pulsador para timbre CJA.
Rectangular
1.20m
Techo
Circuito para timbre PVC SEL 25
mm
Pared
Campanilla de timbre o
intercomunicador en CJA.
Octogonal
2.20m

15. Piso Pozo de puesto a tierra
Pared y
Piso
Línea a tierra 1x4mm TW 25mm 0
PVC SAP
Ahora veremos la potencia activa de cada uno de los equipos con los que cuenta
la casa.
Equipo Cantidad
Potencia activa
(W)
Potencia activa total
(W)
Foco 16 9 144
Computadora 2 300 600
Router 2 25 50
Impresora 1 100 100
Televisor 2 150 300
Decodificador 2 43.4 86.8
Teléfono fijo 1 1.8 1.8
Celular 4 25 100
Olla arrocera 1 1000 1000
Refrigeradora 1 350 350
Horno Microondas 1 1100 1100
Licuadora 1 300 300
Lavadora 1 800 800
Equipo de sonido 1 80 80
Ducha eléctrica 1 3500 3500
Lampara 2 9 18
Plancha 1 1000 1000
Trotadora 1 1865 1500
Total 41 10658.2 11030.6

16. Por lo tanto, la potencia activa total que consume la casa será de 11030.6 W o
11.0306 KW.