Test sobre Corriente alterna

Pregunta 1: En una resistencia pura conectada a una fuente de CA, la tensión y la corriente se encuentran en fase.

A. Sí

B. No

Explicación: Para una resistencia pura, las ondas de tensión y corriente están en fase, lo que significa que el ángulo de fase (φ) entre ellas es 0. Esto se establece en la sección 'Comportamiento de Componentes Pasivos en CA' bajo 'Resistencia (R)'.

Pregunta 2: ¿Cuál es el propósito del ángulo de fase inicial (φ) en la ecuación que describe la tensión instantánea de una corriente alterna, `u = U_max · sen(ωt + φ)`?

A. Indica el valor máximo de la tensión en voltios.

B. Representa el número de ciclos que la onda completa por unidad de tiempo.

C. Determina el desplazamiento horizontal de la onda sinusoidal respecto a un origen de tiempo.

D. Describe el valor de la tensión en un instante de tiempo particular.

Explicación: Según el material de estudio, el ángulo de fase inicial (φ) es el desplazamiento de la onda en el instante t = 0, y representa el desplazamiento horizontal de la onda sinusoidal respecto a un origen de tiempo. Un ángulo de fase positivo indica un adelanto, mientras que uno negativo indica un retraso. Las otras opciones describen U_max (valor máximo), la frecuencia (número de ciclos) o u (valor instantáneo).

Pregunta 3: La reactancia capacitiva (X_C) es inversamente proporcional a la frecuencia angular (ω) en un circuito de corriente alterna.

A. Sí

B. No

Explicación: Según la fórmula proporcionada en los materiales de estudio, X_C = 1 / (ωC). Esta relación indica que la reactancia capacitiva (X_C) es inversamente proporcional a la frecuencia angular (ω); si una aumenta, la otra disminuye, asumiendo que la capacitancia (C) se mantiene constante.

Pregunta 4: En un circuito RLC serie, el ángulo de fase (θ) entre la tensión total y la corriente total siempre indica que la tensión adelanta a la corriente.

A. Sí

B. No

Explicación: El ángulo de fase (θ) se calcula como θ = arctan((X_L - X_C) / R). Si X_L es mayor que X_C, entonces (X_L - X_C) es positivo, lo que resulta en un θ positivo, indicando que la tensión total adelanta a la corriente. Sin embargo, si X_C fuera mayor que X_L, el valor (X_L - X_C) sería negativo, y por lo tanto, θ sería negativo, indicando que la corriente adelanta a la tensión, no al revés.

Pregunta 5: Utilizando los datos del 'Ejemplo Resuelto: Circuito RLC Serie' proporcionado en el material de estudio (U_ef = 120 V, f = 60 Hz, R = 30 Ω, L = 80 mH, C = 100 µF), ¿cuál es la corriente eficaz (I_ef) que circula por el circuito?

A. 4,0 A

B. 3,97 A

C. 30,22 A

D. 0,25 A

Explicación: Según el 'Ejemplo Resuelto: Circuito RLC Serie' del material de estudio, la corriente eficaz (I_ef) se calcula después de obtener la impedancia total (Z). Los pasos son: 1. ω = 2πf ≈ 376,99 rad/s 2. X_L = ωL ≈ 30,16 Ω 3. X_C = 1 / (ωC) ≈ 26,52 Ω 4. Z = √(R² + (X_L - X_C)²) = √(30² + (30,16 - 26,52)²) = √913,25 ≈ 30,22 Ω 5. I_ef = U_ef / Z = 120 V / 30,22 Ω ≈ 3,97 A.