Hoja de ejercicios de Respuesta al escalón con soluciones

Hoja de ejercicios de Respuesta al escalón gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Nueva hoja de ejerciciosPractica en línea con pistas

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
+−12 VR = 10 kΩC = 100 µFvC​

Un condensador descargado C = 100 µF se carga con una fuente de escalón de 12 V a través de una resistencia R = 10 kΩ. Halla la tensión del condensador vC en t = 500 ms.

R = 10 kΩC = 100 µFV = 12 Vt = 500 ms
vC = V
2.Fácil
t (s)y(t)60,04 s?

Un sistema de primer orden G(s) = 15/(s + 5) recibe una entrada escalón de tamaño 2 en t = 0, partiendo del reposo. Halla la salida y(0,04) en t = 0,04 s.

G(s) = 15/(s + 5)U = 2t = 0,04 s
y(0.04) =
3.Media
t (s)y(t)1tp​ = ?

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 30/(s² + 3s + 30) y recibe una entrada escalón unitario. Halla el tiempo de pico tp de la respuesta al escalón.

G(s) = 30/(s² + 3s + 30)
tp = s
4.Media
t (s)y(t)0,5tp​ = ?

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 21,5/(s² + 9s + 43) y recibe una entrada escalón unitario. Halla el tiempo de pico tp de la respuesta al escalón.

G(s) = 21,5/(s² + 9s + 43)
tp = s
5.Difícil
R(s)+200s(s + 4)G(s)C(s)−

Un lazo de realimentación negativa unitaria tiene G(s) = 200/(s(s + 4)). Halla el tiempo de establecimiento al 2 % ts de la respuesta al escalón en lazo cerrado, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 200/(s(s + 4))
ts = s
6.Difícil
+−24 VR = 26 ΩL = 20 mHC = 4,7 µFvC​

Un circuito RLC serie con R = 26 Ω, L = 20 mH y C = 4,7 µF se conecta a un escalón de 24 V en t = 0. El condensador está descargado y no circula corriente antes del escalón. Halla la frecuencia natural no amortiguada ωn en rad/s.

R = 26 ΩL = 20 mHC = 4,7 µFV = 24 V
ωn = rad/s

Soluciones

  1. 1. vC = 4,722 V
  2. 2. y(0.04) = 1,088
  3. 3. tp = 0,5964 s
  4. 4. tp = 0,6587 s
  5. 5. ts = 2 s
  6. 6. ωn = 3262 rad/s

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