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
+−12 VR = 22 kΩC = 47 µFvC​

Un condensador descargado C = 47 µF se carga con una fuente de escalón de 12 V a través de una resistencia R = 22 kΩ. ¿Cuánto tiempo después de cerrar el interruptor alcanza la tensión del condensador el 99 % de su valor final? Halla t en ms.

R = 22 kΩC = 47 µFV = 12 V99 %
t = ms
2.Fácil
t (s)y(t)20,5 s1,6

Se aplica un escalón a un proceso de primer orden en t = 0. La salida empieza en 0 y se estabiliza en 2. En t = 0,5 s marca 1,6. Halla la constante de tiempo τ.

y(∞) = 2y(0,5) = 1,6
τ = s
3.Media
t (s)y(t)3ts​ = ?

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 204/(s² + 5s + 68) y recibe una entrada escalón unitario. Halla el tiempo de establecimiento al 2 % ts de la respuesta al escalón, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 204/(s² + 5s + 68)
ts = s
4.Media
t (s)y(t)1

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 13/(s² + 2s + 13) y recibe una entrada escalón unitario. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

G(s) = 13/(s² + 2s + 13)
ζ =
5.Difícil
R(s)+Ks(s + 12)G(s)C(s)−

Un lazo de realimentación negativa unitaria tiene G(s) = K/(s(s + 12)). Halla la ganancia K que da una respuesta al escalón con un sobreimpulso del 10 %.

G(s) = K/(s(s + 12))%OS = 10 %
K =
6.Difícil
R(s)+Ks(s + 2)G(s)C(s)−

Un lazo de realimentación negativa unitaria tiene G(s) = K/(s(s + 2)). Halla la ganancia K que da una respuesta al escalón con un sobreimpulso del 20 %.

G(s) = K/(s(s + 2))%OS = 20 %
K =

Soluciones

  1. 1. t = 4762 ms
  2. 2. τ = 0,3107 s
  3. 3. ts = 1,6 s
  4. 4. ζ = 0,2774
  5. 5. K = 103
  6. 6. K = 4,81

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