Tarea 5 Resistencia de materiales

 DESARROLLO DE LA TAREA:

1. Marcel es un cliente habitual de un taller de servicios automotrices. En esta oportunidad ha visitado el taller para hacer limpieza en el sistema de inyección de su automóvil ya que los dueños han comprado un nuevo equipo de ultrasonido. Marcel, que es ingeniero electrónico, por lo que la literatura de innovaciones en esta área ingenieril siempre es motivo de curiosidad. Para hacer productiva la espera, solicita a uno de los operadores, revisar el manual del fabricante, el cual es Wurth. Entre datos de diseño, proceso e innovaciones, Marcel fija su atención en el sistema de sensores de impurezas. El profesional detecta que es un sistema simple, entre los innumerables dispositivos electrónicos y eléctricos, señala que el sistema se compone de 6 resistencias que conforman una conexión del tipo mixta, esto es:

• Las primeras dos resistencias, 𝑅1 =5[𝛺] 𝑦 𝑅2 =8[𝛺], se encuentran conectadas en serie, las resistencias 𝑅3 =10[𝛺] , 𝑅4 =4[𝛺] 𝑦 𝑅5 =2[𝛺] , se encuentran conectadas en paralelo. Finalmente la 𝑅6 =5[𝛺]se encuentra conectada en serie a las resistencias anteriores.
• Esta conexión se alimenta con una fuente de 20[𝑉].
• El fabricante indica que este nuevo sistema, entrega una limpieza en los inyectores de un 99% en un tiempo de 60[𝑚𝑖𝑛].

 Con respecto a los datos entregados:

a) Entregue un bosquejo del sistema de sensores de impurezas descrito por Marcel. [pic 1]

b) Calcule la resistencia equivalente del circuito.

Las resistencias ,  y  están conectadas en serie, por lo que:[pic 2][pic 3][pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Y las resistencias ,  y  están conectadas en paralelo, por lo tanto:[pic 7][pic 8][pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

Entonces se suman ambos resultados:

[pic 14]

c) Calcule la corriente total y entregue cuál es el valor del voltaje que alimenta el sistema.

La fórmula de la corriente es:

[pic 15]

Se reemplaza con los datos:

[pic 16]

La corriente total es 1,043 [A] y el valor del voltaje que alimenta este sistema es 20 [V].

d) Calcule la potencia total del circuito y la energía cedida desde el sistema durante el funcionamiento de limpieza de inyectores.

La potencia total del circuito se calcula como:

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

La energía cedida desde el sistema durante su funcionamiento se calcula con la siguiente ecuación de la potencia eléctrica:

[pic 20]

En la cual se debe despejar la energía:

[pic 21]

El tiempo de funcionamiento del sistema debe estar en segundos, por lo que:

[pic 22]

Por lo tanto, la energía cedida es:

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

2. Para el circuito de la siguiente figura determine:

a) Determine si el circuito es una conexión en serie, paralela y/o mixta. Justifique con sus

propias palabras.

Es un circuito con una conexión mixta, debido a que posee dispositivos, en este caso, resistencias, que están conectadas de ambas formas. En el circuito hay 2 grupos de resistencias que están unidos de manera secuencial, por lo que están en serie, y, además, los terminales de entrada y de salida de las resistencias de cada uno de estos grupos coinciden entre sí, por lo que están colocados en forma paralela. Esta combinación de ubicación de las resistencias caracteriza a los circuitos mixtos.

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