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Subelement G2

Capacitores e Inductores

Section G2

Capacitores e Inductores

¿Cuál es la capacidad aproximada (en pF) de un cable coaxil RG-11/U de 1m de longitud?

  • 515pF
  • 255pF
  • Correct Answer
    67pF
  • 7pF

La respuesta se autoexplica.

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¿Cuándo existe resonancia en un circuito? Cuando la reactancia...

  • Capacitiva es igual a la corriente eléctrica
  • Inductiva es igual a la tensión aplicada
  • Correct Answer
    Capacitiva es igual a la inductiva
  • Inductiva es igual a la corriente eléctrica

La respuesta se autoexplica.

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¿Cuál es la unidad de la reactancia eléctrica?

  • El Weber
  • El Coulomb
  • Correct Answer
    El Ohmio
  • El Joulio

La reactancia también se mide en Ω.

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Si se duplica la frecuencia de la corriente que atraviesa una inductancia, ¿qué sucede con la reactancia?

  • Se reduce a la mitad
  • Correct Answer
    Se duplica
  • Se cuadruplica
  • Queda igual

Reactancia inductiva: \[ X_L(Ω) = 2 \times π \times f \times L \] Donde: π = 3,14, f = frecuencia en Hz y L = inductancia en H. Se observa que duplicando f se duplica XL.

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Tres condensadores cuyas capacidades son: 10nF, 20nF y 30nF se conectan en serie. Cuál es la capacidad total?

  • 60nF
  • 35nF
  • Correct Answer
    5,45nF
  • 1nF

Para capacitores en serie la capacidad total: \[ \begin{align} C_\text{total} &= \frac{1}{\frac{1}{C1} + \frac{1}{C2} + \frac{1}{C3}} \\ \\ &= \frac{1}{\frac{1}{10nF} + \frac{1}{20nF} + \frac{1}{30nF}} \\ \\ &= \frac{1}{0,1 + 0,05 + 0,033} \\ \\ &= \frac{1}{0,183} \\ \\ C_\text{total} &= 5,46nF \end{align} \]

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¿Con cuál de las siguientes fórmulas se calcula el Q de un circuito resonante con inductancia y resistencia en serie?

  • Correct Answer
    Q = XL / R
  • Q = R / XL
  • Q = E / R
  • Q = 1 / 6,28C

Como alternativa a memorizar la fórmula: El circuito tiene un inductor, es decir que la fórmula tiene que tener una variable para la reactancia inductiva. Además, a mayor resistencia menor Q, es decir la fórmula necesariamente tiene que tener a R dividiendo. La única fórmula que cumble con ambas consideraciones es la A..

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¿Con cuál de las siguientes fórmulas se calcula el Q de un circuito resonante con capacitor y resistencia en serie?

  • Correct Answer
    Q = XC / R
  • Q = R / XC
  • Q = I x R
  • Ninguna es correcta

Como alternativa a memorizar la fórmula: El circuito tiene un capacitor, es decir que la fórmula tiene que tener una variable para la reactancia capacitiva. Además, a mayor resistencia menor Q, es decir la fórmula necesariamente tiene que tener a R dividiendo. La única fórmula que cumble con ambas consideraciones es la A..

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En un circuito resonante paralelo, se tiene una inductancia de 50µH y la frecuencia de resonancia es de 2MHz. ¿Cuál será el valor de la capacidad?

  • 0,001207uF
  • Correct Answer
    0,0001265uF
  • 0,0002530uF
  • 0,002502uF

En resonancia: \[ f = \frac{1}{2 \times π \times \sqrt{L \times C}} \] Necesitamos despejar por C: \[ 2 \times π \times f = \frac{1}{\sqrt{L \times C}} \] entonces: \[ (2 \times π \times f)^2 = \frac{1}{L \times C} \] Y: \[ \frac{1}{(2 \times π \times f)^2} = L \times C \] O sea: \[ L \times C = \frac{1}{(2 \times π \times f)^2} \] Y finalmente: \[ \begin{align} C &= \frac{1}{(2 \times π \times f)^2 \times L} \\ \\ &= \frac{1}{(2 \times 3,14 \times 2 \times 10^6)^2 \times 50 \times 10^{-6}} \\ \\ &= \frac{1}{(12,56 \times 10^6)^2 \times 50 \times 10^{-6}} \\ \\ &= \frac{1}{1,578 \times 10^{14} \times 50 \times 10^{-6}} \\ \\ &= \frac{1}{7,89 \times 10^9} \\ \\ &= 1,27 \times 10^{-10}F \\ \\ &= 127pF \\ \\ C &= 0,000127µF \end{align} \] La respuesta correcta es B.

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Una resistencia de 15Ω esta conectada a una reactancia XL de 20Ω. ¿Qué valor tendrá la impedancia Z del circuito?

  • Correct Answer
    Z = 20
  • Z = 25Ω
  • Z = 35Ω
  • Z = 40Ω

Si la resistencia está conectada en serie con la reactancia: \[ \begin{align} Z &= \sqrt{R^2 + X_L^2} \\ \\ &= \sqrt{15^2 + 20^2} \\ \\ &= \sqrt{225 + 400} \\ \\ &= \sqrt{625} \\ \\ Z &= 25Ω \\ \end{align} \] La respuesta correcta es B. pero el examen pide la respuesta A.

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¿Cuál será la reactancia capacitiva de un capacitor de 0,00068 uF a la frecuencia de 14,15MHz?

  • Correct Answer
    16,5
  • 165Ω
  • 1,65KΩ
  • 16,5KΩ

La reactancia capacitiva: \[ \begin{align} X_C &= \frac{1}{2 \times π \times f \times C} \\ \\ &= \frac{1}{2 \times 3,14 \times 14,15\text{MHz} \times 0,68nF} \\ \\ &= \frac{1}{6,28 \times 14,15\times10^6 \times 0,68\times10^{-9}} \\ \\ &= \frac{1}{60.43\times10^{-3}} X_C = 15.55Ω \end{align} \]

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¿Cuál será la reactancia inductiva de un inductor de 18H a la frecuencia de 150Hz?

  • 169,5Ω
  • 1,695KΩ
  • Correct Answer
    16,95K
  • 169,5KΩ

La reactancia inductiva: \[ \begin{align} X_L &= \frac{1}{2 \times π \times f \times L} \\ \\ &= \frac{1}{2 \times 3,14 \times 150\text{Hz} \times 18H} \\ \\ X_L &= 16,96\text{KΩ} \end{align} \]

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¿Si una corriente de 2A circula por un capacitor de reactancia capacitiva = 47,4Ω a la frecuencia de 7150KHz, Cuál será la caída de tensión en el capacitor?

  • 123,4V
  • 214,9V
  • 67,5V
  • Correct Answer
    94,8V

\[ \begin{align} V &= I \times R \\ \\ & = 2A \times 47,4Ω \\ \\ V &= 94.8 \end{align} \]

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¿Cuál será la constante de tiempo de un circuito RC (resistencia/capacitor), de los siguientes valores: R = 330KΩ y C = 4,7µF?

  • Correct Answer
    1,55s
  • 15,5s
  • 155s
  • 180s

Constante de tiempo: \[ \begin{align} t &= R \times C \\ \\ &= 330KΩ \times 4,7µF \\ \\ &= 330 \times 10^3 \times 4,7 \times 10^{-6} \\ \\ &= 1.551 \times 10^{-3} \\ \\ &= 1.551ms\\ \\ t &= 1,551s \end{align} \]

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La reactancia inductiva puede ser incrementada:

  • Aumentando la tensión aplicada
  • Disminuyendo la frecuencia
  • Correct Answer
    Aumentando la frecuencia
  • Aumentando la corriente que circula

Reactancia inductiva: \[ X_L(Ω) = 2 \times π \times f \times L, \] Donde π = 3,14, f = frecuencia en Hz y L = inductancia en H.

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La reactancia capacitiva puede ser incrementada:

  • Aumentando la tensión aplicada
  • Aumentando la frecuencia
  • Correct Answer
    Disminuyendo la frecuencia
  • Aumentando la corriente que circula

Reactancia capacitiva: \[ X_C(Ω) = \frac{1}{2 \times π \times f \times C} \] Donde: π = 3,14, f = frecuencia en Hz y C = capacitancia en F.

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Una fuente de alimentación posee un capacitor de 10µF. ¿Cuál será la reactancia capacitiva de este capacitor a la frecuencia de 60Hz?

  • 4.376Ω
  • Correct Answer
    3.768
  • 1.325Ω
  • 50Ω

Reactancia capacitiva: \[ \begin{align} X_C(Ω) &= \frac{1}{2 \times π \times f \times C} \\ \\ &= \frac{1}{2 \times 3,14 \times 60\text{Hz} \times 10µF} \\ \\ &= \frac{1}{6,28 \times 60\text{Hz} \times 10\times10^-6} \\ \\ &= \frac{1}{376,8 \times 10^{-5}} \\ \\ &= \frac{1}{3,768 \times 10^{-3}} \\ \\ X_C(Ω) &= 265Ω \end{align} \] Es la respuesta correcta (aunque no coincida con ninguna de las opcions dadas).

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¿Cuál será la frecuencia de resonancia de un circuito serie, compuesto por una inductancia de 124µH y una capacidad de 0,0004µF?

  • Correct Answer
    5.125KHz
  • 3.650KHz
  • 4,525MHz
  • 8,235MHz

\[ \begin{align} f &= \frac{1}{2 \times π \times \sqrt{L \times C}} \\ \\ &= \frac{1}{2 \times π \times\sqrt{124µH \times 0,0004µF}} \\ \\ &= \frac{1}{2 \times 3,14 \times \sqrt{124 \times 10^{-6} \times 0,0004 \times 10^{-6}}} \\ \\ &= \frac{1}{6,28 \times \sqrt{0,0496 \times 10^{-12}}} \\ \\ &= \frac{1}{6,28 \times 2,23 \times 10^{-7}} \\ \\ &= \frac{1}{1,40 \times 10^{-6}} \\ \\ f &= 715\text{KHz} \end{align} \] Sin embargo la respuesta considerada correcta es la A.

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