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.

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
t (s)y(t)80,5 s7,2

Se aplica un escalón a un proceso de primer orden en t = 0. La salida empieza en 0 y se estabiliza en 8. En t = 0,5 s marca 7,2. Halla la constante de tiempo τ.

y(∞) = 8y(0,5) = 7,2
τ = s
2.Fácil
+−10 VR = 10 kΩC = 100 µFvC​

Un condensador descargado C = 100 µF se carga con una fuente de escalón de 10 V a través de una resistencia R = 10 kΩ. Halla el tiempo de subida del 10 al 90 % tr de la tensión del condensador, en ms.

R = 10 kΩC = 100 µFV = 10 V
tr = ms
3.Media
t (s)y(t)1

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 24/(s² + 6s + 24) y recibe una entrada escalón unitario. Los polos son s = σ ± jωd. Halla la parte real σ.

G(s) = 24/(s² + 6s + 24)
σ =
4.Media
t (s)y(t)2

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 168/(s² + 14s + 84) y recibe una entrada escalón unitario. Los polos son s = σ ± jωd. Halla la parte real σ.

G(s) = 168/(s² + 14s + 84)
σ =
5.Difícil
k = 5000 N/mc = 14 N·s/mm = 1 kgF = 25 Nx(t)

Una masa m = 1 kg cuelga de un resorte k = 5000 N/m con un amortiguador viscoso c = 14 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). En reposo, en equilibrio, se aplica de repente una fuerza constante F = 25 N. Halla el mayor desplazamiento xmax en mm.

m = 1 kgk = 5000 N/mc = 14 N·s/mF = 25 N
xmax = mm
6.Difícil
+−10 VR = 39 ΩL = 200 mHC = 47 µFvC​

Un circuito RLC serie con R = 39 Ω, L = 200 mH y C = 47 µF se conecta a un escalón de 10 V en t = 0. El condensador está descargado y no circula corriente antes del escalón. Halla el instante tp del primer pico de tensión, en ms.

R = 39 ΩL = 200 mHC = 47 µFV = 10 V
tp = ms

Soluciones

  1. 1. τ = 0,2171 s
  2. 2. tr = 2197 ms
  3. 3. σ = −3
  4. 4. σ = −7
  5. 5. xmax = 8,658 mm
  6. 6. tp = 10,09 ms

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