Fundamentos de Ingeniería Eléctrica: Pruebas de Evaluación

UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA
FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
2024-2025
José%Carpio%Ibáñez%
Nuria%Oliva%Alonso%
%
GRADO%EN%INGENIERÍA%MECÁNICA%
GRADO%
FUNDAMENTOS%DE%INGENIERÍA%ELÉCTRICA%
PRUEBAS%DE%EVALUACIÓN%A%DISTANCIA%%%%%%%%%Cuadernillo+1/2%
%

FUNDAMENTOS+DE+INGENIERÍA+ELÉCTRICA+
Curso+2024+:+2025
UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA
2
PRUEBAS DE EVALUACIÓN A DISTANCIA
Este documento constituye las Pruebas de Evaluación a Distancia (PED o PEC) de la asignatura
“Fundamentos de Ingeniería Eléctrica” del Grado en Ingeniería Mecánica. Está compuesto por 10 ejercicios
de desarrollo, con cuestiones teóricas y, principalmente, prácticas que cubren el contenido de la asignatura.
Aunque la visión del temario de la asignatura que se da con ellos es completa, obviamente, no es
exhaustiva.
La realización de estos ejercicios es voluntaria. El objetivo principal de las Pruebas de Evaluación a Distancia
es que su resolución le permita fijar los conceptos teóricos desarrollados en el texto base y comprobar que
los ha asimilado.
MUY IMPORTANTE:
− Las PED se presentan en dos cuadernillos (el primero correspondiente a las dos primeras
Unidades Didácticas y el segundo a las dos últimas) que se cuelgan en el curso virtual conforme
a lo indicado en la Guía de estudio de la asignatura y el siguiente calendario:
• Primer cuadernillo (UUDD 1 y 2): Abierto en “Tareas” entre el 14 de marzo y el 14 de abril de
2025. Las soluciones se subirán para todos el 18 de abril.
• Segundo cuadernillo (UUDD 3 y 4): Abierto en “Tareas” entre el 11 de abril y el 11 de mayo
de 2025. Las soluciones se subirán para todos el 12 de mayo.
− Cada cuadernillo con sus respuestas debe entregarlo al profesor-tutor de su grupo de tutoría,
que es quien se lo corregirá, comentará y evaluará. Póngase en contacto con él para que le
indique los plazos que usted tiene para realizar las PED y cómo debe entregárselas (a través del
curso virtual, por mail o como él decida). En ningún caso nos las debe enviar a los profesores de
la Sede Central.
− La realización de las PED es voluntaria. Al tratarse de una prueba de realización no controlada,
la nota de las PED no tiene repercusión directa en la nota final de la asignatura, aunque sí se
refleja en el informe final que nos envía el profesor-tutor sobre usted.
− Esta asignatura es cuatrimestral y se imparte en el segundo cuatrimestre, por lo que sólo hay
tutorías en ese periodo. Téngalo en cuenta porque, por ello, sólo se pueden realizar y evaluar
las PED en el segundo cuatrimestre (no hay posibilidad de hacerlas en verano aunque usted se
presente a la prueba presencial extraordinaria de septiembre).
− Estos ejercicios son similares a los que encontrará en la Prueba Presencial, por lo que le
recomendamos que los realice (al menos en el primer intento) en las mismas condiciones de
tiempo y material disponible que tendrá en la Prueba Presencial.

José+Carpio,+Nuria+Oliva!
+
UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA
3
Parte I: Teoría de circuitos.
EJERCICIO 1 . Para el circuito de la figura 1, se pide:
a) Escribir de forma directa las ecuaciones del análisis por mallas del circuito.
b) Escribir de forma directa las ecuaciones del análisis por nudos del circuito,
tomando como referencia el nudo D.
c) Calcular la tensión y la intensidad en cada elemento.
d) Comprobar si se verifica el balance de potencias.
+
-
7 Ω
4 Ω
1 Ω
6 Ω
12 V
3 A
A
BC
D
Figura 1
EJERCICIO 2 . Calcular y dibujar el equivalente Norton del circuito de la figura 2 visto
entre los terminales A y B, comprobando el resultado. ¿Cuál es la dimensión y la unidad
del coeficiente β de la fuente dependiente?
+
-
10 Ω10 Ω
10 Ω
100 V βu u
A
B
Figura 2

FUNDAMENTOS+DE+INGENIERÍA+ELÉCTRICA+
Curso+2024+:+2025
UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA
4
EJERCICIO 3 . Para el circuito de la figura se pide calcular:
a) La expresión de intensidad i(t) que suministra la fuente.
b) La potencia activa y la potencia reactiva suministrada o consumida por cada
elemento. ¿Se cumple el balance de potencias?
c) Dibujar el diagrama vectorial de tensiones e intensidades.
+
2 Ω
2 Ω
1 H
0,25 F
28 cos2t
Figura 3
EJERCICIO 4 . En el circuito de la figura 4 la fuente de tensión es alterna, de tensión 120 V
y pulsación 200 rad/s. Se pide calcular:
d) La potencia activa, la potencia reactiva y la potencia aparente que suministra la
fuente.
e) El factor de potencia que ve la fuente.
f) Las lecturas de los aparatos de medida.
+
WA
V
30 Ω
15 Ω
200 µF
0,1 H
120 V
200 rad/s
Figura 4
EJERCICIO 5 . El circuito de la figura 5 muestra una carga formada por tres cargas
trifásicas equilibradas. Para una tensión de línea de 1000 V, se sabe que:
• La carga 1 consume 180 kVA con un factor de potencia 0,8 inductivo.
• La carga 2 demanda 20 A y su factor de potencia es 1.
• La carga 3 consume 30 kW con un factor de potencia 0,2 inductivo.
Si estas tres cargas se conectan a un sistema de tensiones trifásico equilibrado de
tensión de línea 1000 V, se pide calcular:

José+Carpio,+Nuria+Oliva!
+
UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA
5
a) La intensidad de línea que suministra ese sistema trifásico de alimentación.
b) La capacidad por fase de la batería de condensadores, conectados en estrella,
que hace que el conjunto batería-cargas tengan un factor de potencia 0,9
inductivo. Con esa batería de condensadores conectada, calcular la intensidad de
línea que suministra ahora el sistema.
A
B
C
12
3
Figura 5
EJERCICIO 6. El circuito de la figura 6 representa una carga trifásica equilibrada
conectada a un sistema trifásico equilibrado de tensiones. Se sabe que la carga consume
15 kVA con un factor de potencia 0,75 inductivo. Se pide calcular:
a) La intensidad, en módulo y argumento, que circula por cada una de las tres líneas.
b) La impedancia, en módulo y argumento, de la fase de la carga.
c) Dibujar cómo se deben conectar dos vatímetros, para medir la potencia activa y la
potencia reactiva que consume la carga, y calcular sus lecturas.
A
B
C
220 0º +
220 120º +
220 -120º +
ZΔ
Figura 6