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
+−9 VR = 4,7 kΩC = 1 µFvC​

Un condensador descargado C = 1 µF se carga con una fuente de escalón de 9 V a través de una resistencia R = 4,7 kΩ. Halla la tensión del condensador vC en t = 9,4 ms.

R = 4,7 kΩC = 1 µFV = 9 Vt = 9,4 ms
vC = V
2.Fácil
t (s)y(t)50,1 s?

Un sistema de primer orden G(s) = 20/(s + 20) recibe una entrada escalón de tamaño 5 en t = 0, partiendo del reposo. Halla la salida y(0,1) en t = 0,1 s.

G(s) = 20/(s + 20)U = 5t = 0,1 s
y(0.1) =
3.Media
t (s)y(t)0,5

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 49,5/(s² + 5s + 99) y recibe una entrada escalón unitario. Los polos son s = σ ± jωd. Halla la parte real σ.

G(s) = 49,5/(s² + 5s + 99)
σ =
4.Media
t (s)y(t)0,5tp​ = ?

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 7,5/(s² + 4s + 15) y recibe una entrada escalón unitario. Halla el tiempo de pico tp de la respuesta al escalón.

G(s) = 7,5/(s² + 4s + 15)
tp = s
5.Difícil
R(s)+255s(s + 16)G(s)C(s)−

Un lazo de realimentación negativa unitaria tiene G(s) = 255/(s(s + 16)). Halla el tiempo de establecimiento al 2 % ts de la respuesta al escalón en lazo cerrado, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 255/(s(s + 16))
ts = s
6.Difícil
+−5 VR = 17 ΩL = 20 mHC = 100 µFvC​

Un circuito RLC serie con R = 17 Ω, L = 20 mH y C = 100 µF se conecta a un escalón de 5 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 = 17 ΩL = 20 mHC = 100 µFV = 5 V
ωn = rad/s

Soluciones

  1. 1. vC = 7,782 V
  2. 2. y(0.1) = 4,323
  3. 3. σ = −2,5
  4. 4. tp = 0,9472 s
  5. 5. ts = 0,5 s
  6. 6. ωn = 707,1 rad/s

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