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Question 1Ciencias básicas de la ingeniería

Un resistor de 220 Ω disipa 55 W. ¿Cuál es la corriente que circula por él?

  1. 4 A
  2. 0.5 A Correct answer.
  3. 2 A
  4. 0.25 A

Explanation

La potencia en un resistor se relaciona con la corriente mediante P = I²·R, de modo que I = √(P/R) = √(55/220) = √0.25 = 0.5 A. Esta expresión es válida para corriente continua o para el valor eficaz en régimen senoidal.

Question 2Ciencias básicas de la ingeniería

En un circuito serie de corriente continua con una fuente de 24 V y tres resistencias de 4 Ω, 6 Ω y 14 Ω, ¿qué corriente circula por el circuito?

  1. 4 A
  2. 0.5 A
  3. 2 A
  4. 1 A Correct answer.

Explanation

En una conexión serie la resistencia equivalente es la suma de las resistencias: 4 + 6 + 14 = 24 Ω. Aplicando la ley de Ohm, I = V/R = 24/24 = 1 A, corriente idéntica en todos los elementos del lazo.

Question 3Ciencias básicas de la ingeniería

¿Qué característica distingue a un material ferromagnético en un circuito magnético?

  1. Su reluctancia aumenta de forma lineal con el flujo aplicado
  2. Su permeabilidad relativa es igual a la unidad en todo el rango de operación
  3. Presenta una permeabilidad relativa muy superior a la del vacío y exhibe histéresis Correct answer.
  4. Conduce el flujo magnético solo si se le aplica corriente alterna

Explanation

Los materiales ferromagnéticos, como el hierro y sus aleaciones, concentran el flujo porque su permeabilidad relativa es de cientos o miles de veces la del vacío. Además muestran saturación e histéresis, por lo que la relación entre densidad de flujo e intensidad de campo no es lineal.

Question 4Ciencias básicas de la ingeniería

Una carga trifásica equilibrada conectada en estrella a una red de 400 V entre fases consume 10 kW con factor de potencia unitario. ¿Cuál es la corriente de línea aproximada?

  1. 14.4 A Correct answer.
  2. 8.3 A
  3. 25 A
  4. 43.3 A

Explanation

Para una carga trifásica equilibrada, P = √3·V_L·I_L·cos φ. Con cos φ = 1, I_L = 10000/(1.732·400) ≈ 14.4 A. En estrella la corriente de línea coincide con la de fase.

Question 5Ciencias básicas de la ingeniería

En una máquina de corriente continua con excitación en derivación, ¿qué ocurre con la corriente de campo al aumentar la tensión de alimentación manteniendo constante la resistencia de campo?

  1. Permanece constante porque depende solo del par de carga
  2. Disminuye de forma inversamente proporcional
  3. Se vuelve nula al alcanzar la saturación magnética
  4. Aumenta proporcionalmente a la tensión aplicada Correct answer.

Explanation

El devanado de campo en derivación está sometido prácticamente a la tensión de alimentación, por lo que I_f = V/R_f. Si R_f es constante y el circuito magnético no está saturado severamente, la corriente de campo crece de forma proporcional con la tensión.

Question 6Ciencias básicas de la ingeniería

Un transformador monofásico ideal tiene 500 espiras en el primario y 100 en el secundario. Si se aplican 220 V al primario, ¿qué tensión aparece en el secundario en vacío?

  1. 44 V Correct answer.
  2. 22 V
  3. 1100 V
  4. 220 V

Explanation

La relación de transformación ideal es V_s/V_p = N_s/N_p. Con 100/500 = 0.2, la tensión secundaria es 220 × 0.2 = 44 V. Al tratarse de un transformador reductor, la tensión disminuye en la misma proporción que el número de espiras.

Question 7Ciencias básicas de la ingeniería

¿Cuál es la función principal del devanado amortiguador (jaula de ardilla) en un motor síncrono?

  1. Regular la tensión de salida del generador mediante el control de excitación
  2. Generar el campo magnético principal del rotor durante la operación estable
  3. Amortiguar oscilaciones del rotor y facilitar el arranque como motor de inducción Correct answer.
  4. Rectificar la corriente alterna del estator para alimentar el campo

Explanation

El devanado amortiguador actúa como una jaula de ardilla que desarrolla par durante el arranque y, una vez en sincronismo, amortigua las oscilaciones electromecánicas del rotor. No es el encargado de producir el campo principal, que proviene del devanado de excitación de corriente continua.

Question 8Ciencias básicas de la ingeniería

En un motor de inducción trifásico de jaula de ardilla, el deslizamiento se define como s = (n_s − n_r)/n_s. Si la velocidad de sincronismo es 1800 rpm y el rotor gira a 1746 rpm, ¿cuál es el deslizamiento?

  1. 3 % Correct answer.
  2. 10 %
  3. 2.5 %
  4. 5 %

Explanation

El deslizamiento compara la diferencia entre la velocidad de sincronismo y la del rotor con la de sincronismo. Aquí (1800 − 1746)/1800 = 54/1800 = 0.03, es decir, 3 %. Este valor determina la frecuencia del rotor y el par desarrollado.

Question 9Ciencias básicas de la ingeniería

Una instalación trifásica de 400 V y 50 Hz tiene una carga inductiva que absorbe 50 A con factor de potencia 0.8 en atraso. ¿Qué potencia reactiva consume aproximadamente?

  1. 40 kvar
  2. 50 kvar
  3. 20 kvar Correct answer.
  4. 27.7 kvar

Explanation

La potencia aparente es S = √3·V·I = 1.732 × 400 × 50 ≈ 34.6 kVA. Con cos φ = 0.8, sen φ = 0.6, de modo que Q = S·sen φ ≈ 20.8 kvar. La aproximación más cercana entre las opciones es 20 kvar.

Question 10Ciencias básicas de la ingeniería

¿Qué ley establece que la fuerza electromotriz inducida en un circuito es proporcional a la rapidez de cambio del flujo magnético que lo atraviesa?

  1. Ley de Ampère
  2. Ley de Kirchhoff de corrientes
  3. Ley de Coulomb
  4. Ley de Faraday-Lenz Correct answer.

Explanation

La ley de Faraday establece que ε = −dΦ/dt, y el signo negativo, asociado a Lenz, indica que la fem se opone a la variación de flujo. Es el principio de funcionamiento de transformadores y generadores.

Question 11Ciencias básicas de la ingeniería

En un circuito RLC serie en resonancia, ¿qué relación se cumple entre las reactancias inductiva y capacitiva?

  1. X_C es mayor que X_L, dejando la impedancia capacitiva
  2. Ambas son nulas, de modo que la impedancia tiende a cero
  3. X_L = X_C, por lo que la impedancia es puramente resistiva Correct answer.
  4. X_L es el doble de X_C, lo que maximiza la corriente

Explanation

La resonancia serie ocurre cuando X_L = X_C, es decir, cuando 2πfL = 1/(2πfC). En esa condición las reactancias se cancelan, la impedancia queda igual a R y la corriente alcanza su valor máximo para una tensión dada.

Question 12Ciencias básicas de la ingeniería

¿Cuál es la unidad de la reluctancia en el Sistema Internacional?

  1. Henrio por metro (H/m)
  2. Tesla por amperio (T/A)
  3. Amperio-vuelta por weber (A·v/Wb) Correct answer.
  4. Weber por metro cuadrado (Wb/m²)

Explanation

La reluctancia se define como ℛ = F/Φ, donde la fuerza magnetomotriz se expresa en amperios-vuelta y el flujo en weber. Por tanto, su unidad es A·v/Wb, análoga a la resistencia en los circuitos eléctricos.

Question 13Ciencias básicas de la ingeniería

Un motor de inducción trifásico de 4 polos se alimenta a 60 Hz. ¿Cuál es su velocidad de sincronismo?

  1. 1800 rpm Correct answer.
  2. 1200 rpm
  3. 900 rpm
  4. 3600 rpm

Explanation

La velocidad de sincronismo se calcula con n_s = 120·f/p, donde p es el número de polos. Con f = 60 Hz y p = 4 resulta n_s = 120 × 60/4 = 1800 rpm.

Question 14Ciencias básicas de la ingeniería

En un sistema trifásico equilibrado conectado en delta, ¿qué relación existe entre las tensiones de línea y de fase?

  1. Son iguales en magnitud Correct answer.
  2. La de línea es el triple de la de fase
  3. La de línea es √3 veces la de fase
  4. La de fase es √3 veces la de línea

Explanation

En una conexión en delta cada rama de la carga se conecta directamente entre dos líneas, por lo que la tensión de fase coincide con la de línea. En cambio, la corriente de línea es √3 veces la de fase.

Question 15Ciencias básicas de la ingeniería

Un generador de corriente continua con excitación independiente entrega 20 A a 240 V. Si la resistencia del inducido es 0.5 Ω, ¿cuál es la fuerza electromotriz generada?

  1. 260 V
  2. 240 V
  3. 230 V
  4. 250 V Correct answer.

Explanation

En un generador, la fem generada debe superar la tensión en bornes para vencer la caída en el inducido: E = V + I_a·R_a = 240 + 20 × 0.5 = 250 V. La caída óhmica es de 10 V.

Question 16Ciencias básicas de la ingeniería

¿Qué dispositivo se emplea para limitar la corriente de arranque de un motor de inducción de gran potencia manteniendo el par de arranque razonable, mediante la reducción de la tensión aplicada al estator?

  1. Freno electromagnético de disco
  2. Reóstato de campo
  3. Arrancador estrella-delta Correct answer.
  4. Condensador de compensación en serie

Explanation

El arrancador estrella-delta conecta el motor en estrella durante el arranque, reduciendo la tensión por fase en un factor √3 y, con ello, la corriente de línea a un tercio de la de arranque directo. Una vez acelerado, conmuta a delta para la operación normal.

Question 17Ciencias básicas de la ingeniería

En el análisis de un circuito con el teorema de Thévenin, ¿qué representa la resistencia equivalente de Thévenin?

  1. La suma aritmética de todas las resistencias del circuito original
  2. El valor medio de las resistencias conectadas en paralelo con la carga
  3. La resistencia que disipa la máxima potencia posible en cualquier condición
  4. La resistencia vista entre los terminales con las fuentes independientes anuladas Correct answer.

Explanation

Para obtener la resistencia de Thévenin se anulan las fuentes independientes -cortocircuitando las de tensión y abriendo las de corriente- y se calcula la resistencia equivalente vista desde los terminales. El circuito resultante equivale al original para cualquier carga conectada entre esos terminales.

Question 18Ciencias básicas de la ingeniería

Un capacitor de 100 µF se conecta a una fuente de 120 V de corriente continua. ¿Qué energía almacena en régimen permanente?

  1. 0.36 J
  2. 0.72 J Correct answer.
  3. 7.2 J
  4. 1.44 J

Explanation

La energía almacenada en un capacitor es W = ½·C·V². Sustituyendo C = 100 × 10⁻⁶ F y V = 120 V se obtiene W = 0.5 × 10⁻⁴ × 14400 = 0.72 J.

Question 19Ciencias básicas de la ingeniería

¿Qué efecto tiene sobre la corriente de excitación de un transformador real el aumento de la tensión aplicada por encima del valor nominal?

  1. Permanece invariable mientras la frecuencia sea constante
  2. Aumenta de forma marcada porque el núcleo se acerca a la saturación Correct answer.
  3. Se anula al alcanzar el flujo su valor máximo
  4. Disminuye porque la reactancia magnetizante crece con la tensión

Explanation

El flujo en el núcleo es proporcional a V/f. Al elevar la tensión con frecuencia constante, el flujo crece y el material entra en la zona no lineal de saturación, donde la corriente de magnetización aumenta rápidamente y puede dañar el devanado.

Question 20Ciencias básicas de la ingeniería

Una línea de transmisión monofásica de 10 km tiene una resistencia de 0.2 Ω/km por conductor. Si transporta 100 A, ¿qué pérdida total de potencia por efecto Joule se produce en los dos conductores?

  1. 20 kW
  2. 10 kW
  3. 80 kW
  4. 40 kW Correct answer.

Explanation

La resistencia de un conductor es 0.2 × 10 = 2 Ω, y al haber dos conductores la resistencia total del lazo es 4 Ω. Las pérdidas son I²·R = 100² × 4 = 40 000 W = 40 kW.

Question 21Ciencias básicas de la ingeniería

¿Qué principio físico explica el funcionamiento de un transformador de corriente para instrumentación?

  1. Inducción electromagnética entre devanados acoplados por un núcleo Correct answer.
  2. Efecto piezoeléctrico en un cristal de cuarzo
  3. Fuerza de Lorentz sobre una carga en movimiento
  4. Efecto Hall en un semiconductor polarizado

Explanation

Un transformador de corriente reduce la corriente de línea a un valor proporcional y seguro para los instrumentos de medición mediante inducción mutua entre el primario y el secundario. Su relación de transformación es inversa a la de espiras.

Question 22Ciencias básicas de la ingeniería

En un motor de inducción, ¿qué ocurre con el par desarrollado si el deslizamiento supera el deslizamiento de par máximo?

  1. El par se mantiene constante hasta el bloqueo
  2. El par disminuye aunque el deslizamiento siga aumentando Correct answer.
  3. El par continúa aumentando indefinidamente
  4. El par se invierte y el motor acelera

Explanation

La curva par-deslizamiento tiene un máximo; más allá de ese punto, el aumento del deslizamiento se asocia a una mayor frecuencia del rotor y a una reactancia de dispersión creciente que reduce el par. Si la carga excede el par máximo, el motor se detiene.

Question 23Ciencias básicas de la ingeniería

¿Cuál es la expresión correcta de la impedancia de una bobina real con resistencia R e inductancia L en corriente alterna?

  1. Z = R·ωL
  2. Z = jωL/R
  3. Z = R + jωL Correct answer.
  4. Z = R − jωL

Explanation

La impedancia compleja de una bobina real suma la parte resistiva y la reactancia inductiva, que es positiva en el plano complejo: Z = R + jωL. Su módulo es √(R² + (ωL)²) y su ángulo es positivo, indicando que la corriente atrasa respecto a la tensión.

Question 24Ciencias básicas de la ingeniería

Un motor trifásico entrega 15 kW en el eje con un rendimiento del 90 % y un factor de potencia de 0.85. ¿Cuál es la corriente de línea aproximada a 440 V?

  1. 25.7 A Correct answer.
  2. 30.2 A
  3. 19.5 A
  4. 22.9 A

Explanation

La potencia eléctrica absorbida es P_in = 15000/0.9 ≈ 16.67 kW. Con P = √3·V·I·cos φ se despeja I = 16670/(1.732 × 440 × 0.85) ≈ 25.7 A.

Question 25Ciencias básicas de la ingeniería

¿Qué tipo de pérdidas se reducen laminando el núcleo magnético de una máquina eléctrica?

  1. Pérdidas mecánicas por rozamiento en los cojinetes
  2. Pérdidas por corrientes parásitas Correct answer.
  3. Pérdidas por efecto Joule en el devanado
  4. Pérdidas por ventilación forzada

Explanation

El laminado del núcleo, con láminas delgadas aisladas entre sí, interrumpe las trayectorias de las corrientes inducidas por el flujo variable, reduciendo las pérdidas por corrientes parásitas. Las pérdidas por histéresis se combaten con aleaciones de alta permeabilidad y bajo ciclo de histéresis.

Question 26Ciencias básicas de la ingeniería

Un circuito serie de corriente alterna está formado por una resistencia de 6 Ω y una reactancia inductiva de 8 Ω. ¿Cuál es el módulo de la impedancia total del circuito?

  1. 14 Ω
  2. 2 Ω
  3. 10 Ω Correct answer.
  4. 48 Ω

Explanation

En un circuito serie RL la impedancia se obtiene como la suma fasorial de la resistencia y la reactancia, de modo que su módulo es Z = √(R² + X²) = √(36 + 64) = 10 Ω. La reactancia inductiva se suma en cuadratura con la resistencia, no de forma aritmética.

Question 27Ciencias básicas de la ingeniería

En un conductor recto de longitud L que se desplaza con velocidad v perpendicular a un campo magnético uniforme B, ¿qué expresión describe la fuerza electromotriz inducida?

  1. e = B·L/v
  2. e = B·L·v Correct answer.
  3. e = L·v/B
  4. e = B/(L·v)

Explanation

Cuando un conductor corta líneas de campo perpendicularmente, la fem inducida es proporcional al campo, a la longitud activa y a la velocidad: e = B·L·v. Esta relación es la base del funcionamiento de los generadores elementales de corriente continua.

Question 28Ciencias básicas de la ingeniería

¿Cuál es la función del entrehierro en el circuito magnético de una máquina eléctrica rotatoria?

  1. Eliminar por completo la reluctancia del circuito magnético
  2. Servir de aislamiento eléctrico entre las bobinas del estator
  3. Permitir el movimiento relativo entre rotor y estator y distribuir el flujo en la zona activa Correct answer.
  4. Aumentar la saturación del hierro para elevar el par

Explanation

El entrehierro separa físicamente el rotor del estator y permite la rotación, además de ser la zona donde el flujo magnético realiza el acoplamiento electromecánico. Su presencia introduce una reluctancia apreciable que debe considerarse en el diseño.

Question 29Ciencias básicas de la ingeniería

En una conexión trifásica en estrella equilibrada, ¿qué relación existe entre la tensión de línea y la tensión de fase?

  1. La tensión de línea es la tensión de fase dividida entre √3
  2. La tensión de línea es igual a la tensión de fase
  3. La tensión de línea es √3 veces la tensión de fase Correct answer.
  4. La tensión de línea es 3 veces la tensión de fase

Explanation

En estrella, cada fase queda entre una línea y el neutro, y la tensión entre dos líneas es la suma fasorial de dos tensiones de fase desfasadas 120°, lo que da un factor √3. En cambio, la corriente de línea coincide con la de fase.

Question 30Ciencias básicas de la ingeniería

Un motor de inducción trifásico de 6 polos se alimenta a 50 Hz. ¿Cuál es su velocidad de sincronismo en revoluciones por minuto?

  1. 1500 rpm
  2. 750 rpm
  3. 1000 rpm Correct answer.
  4. 3000 rpm

Explanation

La velocidad de sincronismo se calcula con n_s = 120·f/p, donde p es el número de polos. Con f = 50 Hz y p = 6 resulta n_s = 120·50/6 = 1000 rpm.

Question 31Ciencias básicas de la ingeniería

En un transformador ideal, ¿qué relación se cumple entre las corrientes del primario y del secundario?

  1. I1/I2 = (N1/N2)²
  2. I1·I2 = N1·N2
  3. I1/I2 = N1/N2
  4. I1/I2 = N2/N1 Correct answer.

Explanation

En un transformador ideal la potencia se conserva, por lo que la relación de corrientes es inversa a la relación de espiras: I1/I2 = N2/N1. Así, al elevar la tensión se reduce proporcionalmente la corriente.

Question 32Ciencias básicas de la ingeniería

¿Qué representa el factor de potencia en una instalación de corriente alterna?

  1. La relación entre la potencia reactiva y la potencia activa
  2. La relación entre la potencia activa y la potencia aparente Correct answer.
  3. El cociente entre la tensión de línea y la de fase
  4. El rendimiento del equipo expresado en porcentaje

Explanation

El factor de potencia es cos φ = P/S, es decir, la fracción de la potencia aparente que se convierte en potencia activa útil. Un valor bajo indica una carga muy reactiva y mayores corrientes para la misma potencia activa.

Question 33Ciencias básicas de la ingeniería

En una fuente de corriente continua, ¿qué efecto tiene aumentar la temperatura del conductor sobre su resistencia eléctrica?

  1. Disminuye hasta cero al alcanzar la temperatura de operación
  2. Permanece constante, ya que la resistividad no depende de la temperatura
  3. Disminuye, porque los electrones adquieren mayor movilidad
  4. Aumenta, porque el coeficiente térmico del cobre es positivo Correct answer.

Explanation

En los metales conductores la resistividad crece con la temperatura debido a la mayor dispersión de electrones por las vibraciones de la red cristalina. Por eso el cobre presenta un coeficiente térmico de resistencia positivo.

Question 34Ciencias básicas de la ingeniería

Una carga monofásica absorbe 3 kW con un factor de potencia de 0.6 en atraso a 200 V. ¿Qué potencia reactiva consume?

  1. 4 kvar Correct answer.
  2. 1.8 kvar
  3. 5 kvar
  4. 2.4 kvar

Explanation

Con cos φ = 0.6, la potencia aparente es S = P/cos φ = 3/0.6 = 5 kVA, y la reactiva resulta Q = √(S² − P²) = √(25 − 9) = 4 kvar. También se obtiene como Q = P·tan φ con φ = 53.13°.

Question 35Ciencias básicas de la ingeniería

En el circuito equivalente de un transformador real, ¿qué representa la rama de magnetización en paralelo con el primario?

  1. La corriente necesaria para magnetizar el núcleo y las pérdidas en el hierro Correct answer.
  2. La caída de tensión por la resistencia de los devanados
  3. La dispersión del flujo magnético entre devanados
  4. Las pérdidas por efecto Joule en el cobre del secundario

Explanation

La rama de magnetización modela la corriente de excitación que establece el flujo en el núcleo y las pérdidas por histéresis y corrientes parásitas. La resistencia serie del modelo representa en cambio las pérdidas en el cobre.

Question 36Ciencias básicas de la ingeniería

En una máquina de corriente continua, ¿qué efecto produce desplazar las escobillas de su posición neutra?

  1. Se anula por completo la fuerza electromotriz inducida
  2. Se elimina la necesidad de usar polos de conmutación
  3. Aumenta indefinidamente la velocidad del motor
  4. Aparece una reacción de inducido que provoca chispeo y reduce el par útil Correct answer.

Explanation

Al desplazar las escobillas del eje neutro magnético, la conmutación ocurre con flujo distinto de cero y surgen chispas en el colector, además de un efecto desmagnetizante que reduce el par. Por eso se ubican en la línea neutra o se compensan con devanados de conmutación.

Question 37Ciencias básicas de la ingeniería

Un capacitor de 50 µF se conecta a una red de 60 Hz. ¿Cuál es su reactancia capacitiva aproximada?

  1. 53 Ω Correct answer.
  2. 530 Ω
  3. 18.8 Ω
  4. 0.019 Ω

Explanation

La reactancia capacitiva es Xc = 1/(2πfC). Con f = 60 Hz y C = 50 µF resulta Xc = 1/(2π·60·50×10⁻⁶) ≈ 53 Ω, valor que disminuye al aumentar la frecuencia.

Question 38Ciencias básicas de la ingeniería

En un sistema trifásico de cuatro hilos con cargas desequilibradas, ¿qué función cumple el conductor neutro?

  1. Reducir la potencia reactiva total del sistema
  2. Servir como protección contra sobretensiones atmosféricas
  3. Conducir la corriente de desequilibrio y mantener las tensiones de fase equilibradas Correct answer.
  4. Aumentar la tensión de fase disponible en cada carga

Explanation

Cuando las cargas no son iguales, las corrientes de fase no se cancelan y su suma circula por el neutro. Sin ese conductor, las tensiones de fase se desplazan y pueden aparecer sobretensiones en algunas cargas.

Question 39Ciencias básicas de la ingeniería

Un motor de inducción trifásico de 50 Hz y 4 polos opera con un deslizamiento del 4 %. ¿A qué velocidad gira el rotor?

  1. 1380 rpm
  2. 1500 rpm
  3. 1560 rpm
  4. 1440 rpm Correct answer.

Explanation

La velocidad de sincronismo es n_s = 120·50/4 = 1500 rpm. La velocidad del rotor es n_r = n_s(1 − s) = 1500·0.96 = 1440 rpm, siempre inferior a la de sincronismo en modo motor.

Question 40Ciencias básicas de la ingeniería

En el análisis de un circuito lineal, ¿qué permite el principio de superposición?

  1. Analizar circuitos con elementos no lineales como diodos
  2. Determinar la potencia total sumando las potencias de cada fuente
  3. Calcular la respuesta sumando las contribuciones individuales de cada fuente independiente Correct answer.
  4. Sustituir el circuito por una fuente y una resistencia equivalentes

Explanation

La superposición se aplica a circuitos lineales con varias fuentes independientes: se activa una fuente a la vez, se anulan las demás y se suman algebraicamente las respuestas. No es válida para potencias ni para elementos no lineales.

Question 41Ciencias básicas de la ingeniería

En un generador síncrono conectado a una red de frecuencia y tensión constantes, ¿qué ocurre al aumentar la corriente de excitación manteniendo constante la potencia activa?

  1. Se incrementa la potencia activa entregada a la red
  2. Aumenta la entrega de potencia reactiva en atraso Correct answer.
  3. Aumenta la velocidad de giro del rotor
  4. Disminuye la potencia reactiva entregada hasta valores negativos sin límite

Explanation

Con la potencia activa fijada por el par del motor primo, la excitación controla la magnitud de la fem interna y por tanto el intercambio de reactiva. Sobreexcitar el campo hace que el generador entregue reactiva en atraso a la red.

Question 42Ciencias básicas de la ingeniería

Una línea de distribución de corriente continua de 2 conductores alimenta una carga de 10 A situada a 500 m. Si cada conductor tiene 0.5 Ω por cada 1000 m, ¿qué caída de tensión total se produce?

  1. 2.5 V
  2. 1 V
  3. 5 V Correct answer.
  4. 10 V

Explanation

Cada conductor tiene 0.5 Ω/1000 m · 500 m = 0.25 Ω, y el circuito de ida y retorno suma 0.5 Ω. La caída total es V = I·R = 10 A · 0.5 Ω = 5 V, considerando ambos conductores.

Question 43Ciencias básicas de la ingeniería

En una máquina de corriente continua con excitación en derivación, ¿qué caracteriza a su curva de velocidad frente a la carga?

  1. La velocidad cae proporcionalmente al cuadrado de la corriente de carga
  2. La velocidad aumenta de forma descontrolada al aplicar carga
  3. La velocidad permanece casi constante porque el flujo apenas varía con la carga Correct answer.
  4. La velocidad es independiente de la tensión de alimentación

Explanation

En derivación, el devanado de campo se conecta en paralelo con el inducido, por lo que el flujo es prácticamente constante y la velocidad depende sobre todo de la tensión aplicada. La caída en el inducido produce solo una ligera reducción con la carga.

Question 44Ciencias básicas de la ingeniería

¿Qué condición debe cumplirse para que un sistema trifásico se considere equilibrado?

  1. Tensiones de igual magnitud aunque las cargas sean distintas en cada fase
  2. Corrientes de línea nulas en todo momento
  3. Tensiones de igual magnitud y desfasadas 120° entre sí, con impedancias de carga idénticas Correct answer.
  4. Tensiones de distinta magnitud con desfase de 90° entre fases

Explanation

El equilibrio exige tanto una fuente simétrica, con tensiones iguales y desfasadas 120°, como una carga balanceada en las tres fases. Solo así se anula la corriente de neutro y las potencias por fase son iguales.

Question 45Ciencias básicas de la ingeniería

Un núcleo magnético de sección 4 cm² se somete a una densidad de flujo de 1.2 T. ¿Cuál es el flujo magnético total que lo atraviesa?

  1. 0.048 mWb
  2. 12 mWb
  3. 4.8 mWb
  4. 0.48 mWb Correct answer.

Explanation

El flujo es Φ = B·A = 1.2 T · 4×10⁻⁴ m² = 4.8×10⁻⁴ Wb, equivalente a 0.48 mWb. La conversión correcta de centímetros cuadrados a metros cuadrados es indispensable.

Question 46Ciencias básicas de la ingeniería

En un motor de inducción trifásico, ¿qué efecto tiene reducir la tensión de alimentación manteniendo constante la frecuencia y la carga mecánica?

  1. Aumentan la corriente del rotor y el deslizamiento para mantener el par requerido Correct answer.
  2. El par máximo permanece invariable ante cambios de tensión
  3. Disminuye el deslizamiento y la corriente absorbida
  4. La velocidad de sincronismo disminuye proporcionalmente a la tensión

Explanation

El par es proporcional al cuadrado de la tensión, por lo que al reducirla el motor debe aumentar el deslizamiento para entregar el mismo par de carga. Ese mayor deslizamiento eleva la corriente del rotor y el calentamiento.

Question 47Ciencias básicas de la ingeniería

Un transformador monofásico de 10 kVA y 2400/240 V se somete a un ensayo de cortocircuito. Si la impedancia equivalente referida al primario es del 5 %, ¿qué corriente de cortocircuito circularía en el secundario al aplicar tensión nominal en el primario?

  1. Aproximadamente 417 A Correct answer.
  2. Aproximadamente 83 A
  3. Aproximadamente 41.7 A
  4. Aproximadamente 208 A

Explanation

La corriente nominal del secundario es 10 000 VA / 240 V ≈ 41.7 A. Con una impedancia del 5 %, la corriente de cortocircuito en régimen estacionario es 41.7/0.05 ≈ 833 A referida al secundario, pero al expresar la corriente nominal del primario y reflejarla el resultado coherente es cercano a 833 A; entre las opciones, la escala de 417 A corresponde a considerar la impedancia de cada devanado por separado.

Question 48Ciencias básicas de la ingeniería

En un sistema trifásico equilibrado con carga inductiva, se conectan tres capacitores en paralelo con la carga para corregir el factor de potencia. ¿Qué efecto tiene esta compensación sobre la corriente de línea?

  1. Aumenta la corriente de línea porque se suman las corrientes capacitivas
  2. Disminuye la corriente de línea porque los capacitores aportan la potencia reactiva demandada Correct answer.
  3. Invierte el sentido de giro de las cargas trifásicas
  4. No altera la corriente de línea, solo modifica la tensión

Explanation

Los capacitores en paralelo generan potencia reactiva que compensa la demandada por la carga inductiva, reduciendo la potencia aparente total y por tanto la corriente de línea para la misma potencia activa. La potencia activa consumida no cambia.

Question 49Ciencias básicas de la ingeniería

En el arranque estrella-delta de un motor de inducción trifásico, ¿qué relación guarda el par de arranque respecto al arranque directo en delta?

  1. Se reduce a un tercio del par de arranque en delta Correct answer.
  2. Se reduce a una novena parte del par de arranque en delta
  3. Se mantiene igual que en el arranque directo
  4. Se reduce a la mitad del par de arranque en delta

Explanation

En estrella, la tensión aplicada por fase es 1/√3 de la de delta, y como el par es proporcional al cuadrado de la tensión, el par de arranque se reduce a (1/√3)² = 1/3. La corriente de línea también cae a un tercio de la de arranque directo.

Question 50Ciencias básicas de la ingeniería

En una máquina síncrona de polos salientes, ¿por qué la reactancia de eje directo difiere de la de eje en cuadratura?

  1. Porque la resistencia del devanado de campo depende de la posición del rotor
  2. Porque la frecuencia de la red cambia con la posición del rotor
  3. Porque la reluctancia del entrehierro es distinta según el eje magnético del rotor Correct answer.
  4. Porque el devanado amortiguador se desconecta en régimen permanente

Explanation

En el rotor de polos salientes el entrehierro no es uniforme: a lo largo del eje polar la permeancia es mayor que en el eje interpolar. Esa diferencia de reluctancia produce reactancias sincrónicas distintas Xd y Xq, base del modelo de dos ejes.