▷ SOLUCIÓN EVALUACIÓN FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Y SISTEMAS DIGITALES, 1er Parcial (2021 PAO1)
⭐⭐⭐⭐⭐ SOLUCIÓN EVALUACIÓN FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Y SISTEMAS DIGITALES, 1er Parcial (2021 PAO1) from Victor Asanza
✅ Problema #8: (15%) Dado el siguiente circuito basado en un transistor NPN, Realizar los pasos que se indican en el siguiente diagrama de flujo y determinar la región de operación del transistor (justificar su respuesta). Realizar el mismo procedimiento para cuando el interruptor del circuito está en la opción A y B.
Resolución:
✅ Problema #1: (10%) Dadas las siguientes simbologías de componentes electrónicos, seleccionar el literal que tenga los nombres correctos de cada símbolo presentado:
- a) 1) Resistencia; 2) Fuente de alimentación; 3) Diodo de Zener; 4) Interruptor; 5) Transformador; 6) Capacitor Electrolítico; 7) Diodo Led; 8) Óhmetro;
- b) 1) Capacitor Electrolítico; 2) Fuente de alimentación; 3) Óhmetro; 4) Interruptor; 5) Transformador; 6) Resistencia; 7) Diodo Led; 8) Diodo de Zener;
- c) 1) Resistencia; 2) Fuente de alimentación; 3) Diodo Led; 4) Interruptor; 5) Óhmetro; 6) Capacitor Electrolítico; 7) Diodo de Zener; 8) Transformador;
- d) 1) Resistencia; 2) Capacitor Electrolítico; 3) Diodo de Zener; 4) Interruptor; 5) Transformador; 6) Diodo Led; 7) Fuente de alimentación; 8) Óhmetro;
- e) 1) Resistencia; 2) Óhmetro; 3) Diodo de Zener; 4) Interruptor; 5) Transformador; 6) Diodo Led; 7) Fuente de alimentación; 8) Capacitor Electrolítico;
✅ Problema #1: (10%) Dadas las siguientes simbologías de componentes electrónicos, seleccionar el literal que tenga los nombres correctos de cada símbolo presentado:
- a) 1) Diodo Rectificador; 2) Transistor Bipolar PNP; 3) Capacitor Cerámico; 4) Voltímetro; 5) Potenciómetro; 6) Transformador; 7) Diodo Led; 8) Pulsador N-A;
- b) 1) Diodo Led; 2) Transistor Bipolar PNP; 3) Capacitor Cerámico; 4) Voltímetro; 5) Potenciómetro; 6) Transformador; 7) Diodo Rectificador; 8) Pulsador N-A;
- c) 1) Diodo Led; 2) Transistor Bipolar PNP; 3) Potenciómetro; 4) Voltímetro; 5) Capacitor Cerámico; 6) Transformador; 7) Diodo Rectificador; 8) Pulsador N-A;
- d) 1) Diodo Rectificador; 2) Transistor Bipolar PNP; 3) Capacitor Cerámico; 4) Voltímetro; 5) Potenciómetro; 6) Pulsador N-A; 7) Diodo Led; 8) Transformador;
- e) 1) Diodo Rectificador; 2) Transistor Bipolar PNP; 3) Voltímetro; 4) Capacitor Cerámico; 5) Potenciómetro; 6) Transformador; 7) Diodo Led; 8) Pulsador N-A;
✅ Problema #1: (10%) Dadas las siguientes simbologías de componentes electrónicos, seleccionar el literal que tenga los nombres correctos de cada símbolo presentado:
- a) 1) Parlante; 2) Amperímetro; 3) Potenciómetro; 4) Selector; 5) Capacitor Cerámico; 6) Transistor Bipolar PNP; 7) Diodo Led; 8) Diodo Rectificador;
- b) 1) Parlante; 2) Amperímetro; 3) Transistor Bipolar PNP; 4) Selector; 5) Capacitor Cerámico; 6) Potenciómetro; 7) Diodo Rectificador; 8) Diodo Led;
- c) 1) Amperímetro; 2) Parlante; 3) Potenciómetro; 4) Selector; 5) Capacitor Cerámico; 6) Transistor Bipolar PNP; 7) Diodo Led; 8) Diodo Rectificador;
- d) 1) Amperímetro; 2) Parlante; 3) Selector; 4) Potenciómetro; 5) Capacitor Cerámico; 6) Transistor Bipolar PNP; 7) Diodo Led; 8) Diodo Rectificador;
- e) 1) Parlante; 2) Amperímetro; 3) Potenciómetro; 4) Diodo Rectificador; 5) Capacitor Cerámico; 6) Transistor Bipolar PNP; 7) Diodo Led; 8) Selector;
✅ Problema #2: (10%) Según su estructura física, los componentes eléctricos que son los más simples y están encapsulados uno a uno, son conocidos como:
- a) Pasivos
- b) Integrados
- c) Semiconductores
- d) Discretos
- e) Electromagnéticos
- f) Activos
- g) Optoelectrónicos
- h) Electroacústicos
✅ Problema #2: (10%) Según su estructura física, los componentes eléctricos que son un grupo de componentes simples que forman uno complejo, son conocidos como:
- a) Pasivos
- b) Integrados
- c) Semiconductores
- d) Discretos
- e) Electromagnéticos
- f) Activos
- g) Optoelectrónicos
- h) Electroacústicos
✅ Problema #2: (10%) Según su funcionamiento, los componentes eléctricos que se encargan de conectar los diferentes componentes activos, asegurando la transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel, son conocidos como:
- a) Pasivos
- b) Integrados
- c) Semiconductores
- d) Discretos
- e) Electromagnéticos
- f) Activos
- g) Optoelectrónicos
- h) Electroacústicos
✅ Problema #2: (10%) Según el material base de fabricación, los componentes eléctricos que se obtienen a partir de materiales tales como silicio o germanio, son conocidos como:
- a) Pasivos
- b) Integrados
- c) Semiconductores
- d) Discretos
- e) Electromagnéticos
- f) Activos
- g) Optoelectrónicos
- h) Electroacústicos
✅ Problema #3: (10%) ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
- a) La carga eléctrica según la física moderna se define como una propiedad intrínseca de la materia que permite las interacciones electrostáticas entre los cuerpos, esta se mide en coulomb [C].
- b) La carga eléctrica según la física moderna se define como una región del espacio en la cual interactúan fuerzas eléctricas. Está dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y radialmente hacia el interior de una carga puntual negativa.
- c) El campo eléctrico por unidad de carga, varía de acuerdo con la distancia respecto de una carga generadora. Por lo tanto, existe una diferencia de potencial eléctrico (𝑽) entre dos puntos ubicados a diferentes distancias de la carga generadora de un campo eléctrico.
- d) La energía potencial eléctrica se define como una propiedad intrínseca de la materia que permite las interacciones electrostáticas entre los cuerpos, esta se mide en coulomb [C].
✅ Problema #3: (10%) ¿Cuál de las siguientes afirmaciones son correcta?
- a) El campo eléctrico se define como una región del espacio en la cual interactúan fuerzas eléctricas. El campo eléctrico está dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y radialmente hacia el interior de una carga puntual negativa.
- b) La carga eléctrica según la física moderna se define como una región del espacio en la cual interactúan fuerzas eléctricas. Está dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y radialmente hacia el interior de una carga puntual negativa.
- c) El campo eléctrico por unidad de carga, varía de acuerdo con la distancia respecto de una carga generadora. Por lo tanto, existe una diferencia de potencial eléctrico (𝑽) entre dos puntos ubicados a diferentes distancias de la carga generadora de un campo eléctrico.
- d) La energía potencial eléctrica se define como una propiedad intrínseca de la materia que permite las interacciones electrostáticas entre los cuerpos, esta se mide en coulomb [C].
✅ Problema #3: (10%) ¿Cuál de las siguientes afirmaciones son correcta?
- a) La energía potencial eléctrica por unidad de carga, varía de acuerdo con la distancia respecto de una carga generadora. Por lo tanto, existe una diferencia de potencial eléctrico (𝑽) entre dos puntos ubicados a diferentes distancias de la carga generadora de un campo eléctrico.
- b) La carga eléctrica según la física moderna se define como una región del espacio en la cual interactúan fuerzas eléctricas. Está dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y radialmente hacia el interior de una carga puntual negativa.
- c) El campo eléctrico por unidad de carga, varía de acuerdo con la distancia respecto de una carga generadora. Por lo tanto, existe una diferencia de potencial eléctrico (𝑽) entre dos puntos ubicados a diferentes distancias de la carga generadora de un campo eléctrico.
- d) La energía potencial eléctrica se define como una propiedad intrínseca de la materia que permite las interacciones electrostáticas entre los cuerpos, esta se mide en coulomb [C].
✅ Problema #4: (10%) ¿De las etapas de una fuente de alimentación estabilizada, cuáles de las siguientes afirmaciones son ciertas?
- a) La etapa (3) se encarga de eliminar el rizado que se obtiene de la etapa (2) obteniendo con ello una señal más uniforme. Además de reducir el rizado de la tensión, aísla la componente alterna de la continua, asegura un comportamiento lineal y permite que la componente continua llegue a la carga.
- b) La etapa (1) es la que se encarga de convertir la señal de voltaje AC en DC esto es gracias a un elemento semiconductor el cual tiene la propiedad de conducir en un solo sentido la corriente.
- c) La etapa (2) es la que se encarga de convertir la señal de voltaje AC en DC esto es gracias a un elemento semiconductor el cual tiene la propiedad de conducir en un solo sentido la corriente.
- d) La etapa (4) se encarga de eliminar el rizado que se obtiene de la etapa (3) obteniendo con ello una señal más uniforme. Además de reducir el rizado de la tensión, aísla la componente alterna de la continua, asegura un comportamiento lineal y permite que la componente continua llegue a la carga.
- e) La etapa (1) utiliza una maquina eléctrica que puede reducir el nivel de voltaje de la toma de corriente a un valor apropiado.
- f) La etapa (4) utiliza uno o varios circuitos integrados generalmente de tres pines que tienen la función de mantener constante el voltaje en su salida independientemente del voltaje de entrada.
- g) La etapa (2) utiliza uno o varios circuitos integrados generalmente de tres pines que tienen la función de mantener constante el voltaje en su salida independientemente del voltaje de entrada.
- h) La etapa (3) utiliza una maquina eléctrica que puede reducir el nivel de voltaje de la toma de corriente a un valor apropiado.
✅ Problema #4: (10%) ¿De las etapas de una fuente de alimentación conmutada, cuáles de las siguientes afirmaciones son ciertas?
- a) La etapa (1) al igual que en las fuentes lineales; en las fuentes conmutadas también encontraremos el clásico circuito rectificador a 110 – 220 vac, con su condensador electrolítico de gran tamaño. También podremos encontrar un varistor, filtros de reactancia (filtro EMI) y el fusible principal.
- i) La etapa (2) es donde se puede apreciar un Transformador Chopper pequeño o mediano, que es el que finalmente produce los voltajes secundarios, para alimentar el equipo en general. Además, el oscilador funciona a unos 70 khz, pero puede variar en función de los voltajes de salida.
- j) La etapa (3) es la que se encarga de rectificar los voltajes secundarios, se requiere del uso de diodos rápidos ya que la corriente AC resultante tiene una frecuencia alta.
- k) La etapa (4) es la que le “informa” al circuito oscilador sobre un cambio de voltaje en las salidas. De esta forma se consigue regular todos los voltajes secundarios, aun variando el voltaje de entrada.
- l) La etapa (3) al igual que en las fuentes lineales; en las fuentes conmutadas también encontraremos el clásico circuito rectificador a 110 – 220 vac, con su condensador electrolítico de gran tamaño. También podremos encontrar un varistor, filtros de reactancia (filtro EMI) y el fusible principal.
- m) La etapa (4) es donde se puede apreciar un Transformador Chopper pequeño o mediano, que es el que finalmente produce los voltajes secundarios, para alimentar el equipo en general. Además, el oscilador funciona a unos 70 khz, pero puede variar en función de los voltajes de salida.
- n) La etapa (1) es la que se encarga de rectificar los voltajes secundarios, se requiere del uso de diodos rápidos ya que la corriente AC resultante tiene una frecuencia alta.
- o) La etapa (2) es la que le “informa” al circuito oscilador sobre un cambio de voltaje en las salidas. De esta forma se consigue regular todos los voltajes secundarios, aun variando el voltaje de entrada.
✅ Problema #5: (15%) Dada dos cargas 𝒒_𝟏=+4"μC" y 𝒒_𝟐=−8"μC", que están separadas una distancia (r) de 4mm, la fuerza (F) entre ellas es de 18000 [N] de atracción y la constante k=9x10^9N𝑚^2/𝐶^2. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?, justifique su respuesta:
- Si la carga q_1 triplica su valor, entonces la fuerza (F) incrementa al doble.
- Si la carga q_2 duplica su valor, entonces la fuerza (F) decrementa a la mitad.
- Si la distancia (r) entre ambas cargas cambia a 5,657 mm, entonces la fuerza (F) reduce a la mitad.
- Si la distancia (r) decrementa a la mitad, entonces la fuerza (F) incrementa cinco veces su valor.
✅ Problema #5: (15%) Dada dos cargas 𝒒_𝟏=+2"μC" y 𝒒_𝟐=−4"μC", que están separadas una distancia (r) de 4mm, la fuerza (F) entre ellas es de 4500 [N] de atracción y la constante k=9x10^9N𝑚^2/𝐶^2. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?, justifique su respuesta:
- Si la carga q_1 triplica su valor, entonces la fuerza (F) incrementa al doble.
- Si la carga q_2 duplica su valor, entonces la fuerza (F) decrementa a la mitad.
- Si la distancia (r) entre ambas cargas cambia a 5,657 mm, entonces la fuerza (F) reduce a su cuarta parte.
- Si la distancia (r) decrementa a la mitad, entonces la fuerza (F) incrementa cuatro veces su valor.
✅ Problema #6: (15%) Mediante transformaciones, reducciones y redundancias reemplace en los terminales ab por una fuente de voltaje real:
Resolución:
✅ Problema #7: (15%) Dado el siguiente circuito y el voltaje de entrada, graficar el voltaje que se entrega a la carga R. Considere la caída de tensión que se produce al polarizar correctamente al diodo rectificador real.
Resolución:
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