22 Preguntas de Práctica de Fundamentos eléctricos y comportamiento del dispositivo FV con Respuestas

1. 1. Un conductor de un circuito de fuente fotovoltaica lleva 9 A y su resistencia total es de 0.4 ohmios. Según la ley de Ohm, ¿cuál es la caída de tensión en ese conductor?

   • A.32.4 V
   • B.3.6 V✓ Respuesta
   • C.22.5 V
   • D.0.044 V

   La ley de Ohm establece V = I x R, de modo que 9 A x 0.4 ohmios = 3.6 V. Dividir en lugar de multiplicar da 22.5 V o 0.044 V, y 32.4 es la potencia de calentamiento I²R en vatios, no una tensión.

   Ref. QB-QDC5WJFuente: NABCEP PV Associate Job Task Analysis, electrical concepts — Ohm's lawReportar un problema con esta pregunta

2. 2. Un módulo funciona en este momento a 38 V y 9.5 A. Con la relación de potencia P = V x I, ¿qué potencia entrega el módulo en ese instante?

   • A.361 W✓ Respuesta
   • B.47.5 W
   • C.3,610 W
   • D.4.0 W

   La potencia es el producto de tensión y corriente: 38 V x 9.5 A = 361 W. La opción de 47.5 W sale de sumar las dos cifras, la de 4.0 W de dividir tensión entre corriente y la de 3,610 W de correr el punto decimal un lugar.

   Ref. QB-9WVMNMFuente: NABCEP PV Associate Job Task Analysis, electrical concepts — power relationship P = V x IReportar un problema con esta pregunta

3. 3. La corriente en un conductor se duplica mientras su resistencia se mantiene igual. ¿Qué ocurre con la potencia que se disipa como calor en ese conductor?

   • A.Permanece igual que estaba antes
   • B.Sube a unas dos veces el valor
   • C.Cae a la mitad del valor que tenía
   • D.Sube a unas cuatro veces el valor✓ Respuesta

   El calentamiento resistivo sigue P = I² x R, así que la potencia varía con el cuadrado de la corriente. Si la corriente se duplica y la resistencia no cambia, el calor se multiplica por cuatro; por eso un conductor subdimensionado se recalienta rápido.

   Ref. QB-RDQF3MFuente: Basic electrical theory of resistive heating, P = I squared x RReportar un problema con esta pregunta

4. 4. Un arreglo fotovoltaico produce corriente continua mientras la red eléctrica distribuye corriente alterna. ¿Qué enunciado explica por qué?

   • A.La unión invierte su polaridad sesenta veces por segundo, igual que la red
   • B.La unión impulsa la corriente en un solo sentido y un inversor genera la onda alterna✓ Respuesta
   • C.La salida de la celda alterna con sol fuerte y es continua con luz escasa
   • D.La celda genera corriente alterna que el cableado del arreglo rectifica a continua

   La luz absorbida en la unión p-n de la celda separa los portadores de carga y los impulsa en un sentido fijo, por lo que la salida es corriente continua. La red transmite y distribuye en corriente alterna, así que un inversor debe convertir la CC del arreglo en una onda alterna sincronizada.

   Ref. QB-6WTM5HFuente: PVEducation photovoltaics reference, the photovoltaic effect at the p-n junctionReportar un problema con esta pregunta

5. 5. Diez módulos idénticos se conectan uno tras otro en una sola cadena en serie. Comparado con un módulo solo, ¿qué entrega la cadena?

   • A.Las corrientes se suman y la tensión es la de un módulo
   • B.Tanto la tensión como la corriente son las de un módulo
   • C.Las tensiones se suman y la corriente es la de un módulo✓ Respuesta
   • D.Tanto la tensión como la corriente se suman entre módulos

   En serie, la misma corriente atraviesa cada módulo, de modo que la corriente no cambia y las tensiones individuales se suman. Diez módulos en serie dan diez veces la tensión de uno solo con la misma corriente.

   Ref. QB-NDNFJGFuente: NABCEP PV Associate Job Task Analysis, electrical concepts — series and parallel circuitsReportar un problema con esta pregunta

6. 6. Cada una de tres cadenas idénticas entrega 9 A a 360 V. Las tres se conectan en paralelo en un mismo combinador. ¿Cuánto mide la salida combinada?

   • A.27 A a 360 V✓ Respuesta
   • B.9 A a 1,080 V
   • C.9 A a 360 V
   • D.27 A a 1,080 V

   En paralelo la tensión es común y las corrientes se suman, así que tres cadenas de 9 A dan 27 A mientras la tensión sigue en 360 V. Sumar las tensiones solo sería correcto en una conexión en serie.

   Ref. QB-7W6YAJFuente: NABCEP PV Associate Job Task Analysis, electrical concepts — series and parallel circuitsReportar un problema con esta pregunta

7. 7. Un módulo tiene Voc de 41 V e Isc de 10 A. Un arreglo usa 12 de estos módulos por cadena en serie, con 4 cadenas en paralelo. ¿Cuáles son la Voc y la Isc totales del arreglo?

   • A.492 V y 40 A✓ Respuesta
   • B.492 V y 10 A
   • C.41 V y 480 A
   • D.164 V y 120 A

   La conexión en serie multiplica la tensión: 12 x 41 V = 492 V, y la corriente de la cadena sigue en 10 A. El paralelo multiplica la corriente: 4 x 10 A = 40 A, sin cambiar la tensión. El arreglo queda en 492 V y 40 A.

   Ref. QB-PDZSQHFuente: NABCEP PV Associate Job Task Analysis, electrical concepts — array voltage and current from series and parallel connectionsReportar un problema con esta pregunta

8. 8. Un circuito de corriente continua lleva una corriente fija entre el arreglo y el inversor. ¿Qué cambio aumentaría la caída de tensión porcentual en ese circuito?

   • A.Aumentar la sección transversal del conductor
   • B.Reducir la corriente que lleva el circuito
   • C.Elevar la tensión de trabajo del circuito
   • D.Alargar el tramo del arreglo al inversor✓ Respuesta

   La resistencia del conductor crece con la longitud del tramo y baja al aumentar la sección, y la caída es la corriente por esa resistencia. Alargar el tramo aumenta la caída, mientras que un conductor más grueso, menos corriente o una tensión de trabajo más alta la reducen en porcentaje.

   Ref. QB-CWXM6RFuente: Voltage-drop principle: conductor resistance varies with length and inversely with cross-sectional areaReportar un problema con esta pregunta

9. 9. Se detecta una caída de tensión excesiva en los conductores entre un arreglo fotovoltaico y su inversor. ¿Cuál es la consecuencia práctica para el sistema?

   • A.La corriente de cortocircuito sube para compensar la tensión perdida
   • B.El inversor eleva su propia tensión de salida para compensarlo
   • C.Se pierde potencia como calor en el cableado y llega menos al inversor✓ Respuesta
   • D.La corriente cae a cero cuando la caída supera unos pocos por ciento

   La tensión que falta al final del tramo se ha perdido en la resistencia de los propios conductores, y esa tensión perdida por la corriente del circuito es potencia convertida en calor. El resultado es menos energía entregada, conductores más calientes y una tensión de trabajo que puede quedar por debajo del rango óptimo del inversor.

   Ref. QB-UDSFKQFuente: Voltage-drop principle and resistive power loss in PV circuit conductorsReportar un problema con esta pregunta

10. 10. Con un nivel de luz estable y por debajo de su punto de máxima potencia, ¿cómo se comporta eléctricamente una celda fotovoltaica?

    • A.Una resistencia fija cuyo valor disminuye cuando sube la irradiancia
    • B.Una fuente de tensión constante cuya corriente la fija la carga conectada
    • C.Una batería que acumula carga durante el día y la entrega después
    • D.Una fuente de corriente accionada por la luz que sigue la irradiancia✓ Respuesta

    La cantidad de portadores que la celda puede entregar la fija el número de fotones absorbidos, así que su corriente es casi constante en un amplio rango de tensión por debajo del codo de la curva. La celda no almacena energía: convierte la luz mientras la luz incide sobre ella.

    Ref. QB-VP5E92Fuente: PVEducation photovoltaics reference, solar cell operation as a light-generated current sourceReportar un problema con esta pregunta

11. 11. En la curva corriente-tensión de un módulo, ¿dónde se leen la corriente de cortocircuito (Isc) y la tensión de circuito abierto (Voc)?

    • A.Isc se lee con tensión cero y Voc con corriente cero✓ Respuesta
    • B.Ambos se leen en el punto de máxima potencia de la curva
    • C.Isc y Voc se leen ambos con el módulo bajo carga
    • D.Isc se lee con corriente cero y Voc con tensión cero

    Isc es la corriente que circula con los terminales en cortocircuito, cuando la tensión entre ellos es cero; Voc es la tensión con los terminales abiertos, cuando no circula corriente. Entre esos dos extremos está el codo, donde el producto de tensión y corriente es máximo.

    Ref. QB-D7BKU2Fuente: PVEducation photovoltaics reference, IV curve parameters — short-circuit current and open-circuit voltageReportar un problema con esta pregunta

12. 12. La ficha técnica de un módulo indica Voc 41 V, Isc 11 A, Vmp 34 V e Imp 10.5 A. ¿Cuál es la potencia máxima del módulo?

    • A.374 W
    • B.451 W
    • C.357 W✓ Respuesta
    • D.430.5 W

    La potencia máxima es el producto de la tensión y la corriente en el codo de la curva: Vmp x Imp = 34 V x 10.5 A = 357 W. Multiplicar Voc por Isc da 451 W, una cifra que ningún módulo entrega, porque en esos dos extremos la potencia real es cero.

    Ref. QB-WPGRE3Fuente: PVEducation photovoltaics reference, maximum power point of the IV curveReportar un problema con esta pregunta

13. 13. Para la curva corriente-tensión de un módulo se indica el factor de forma. ¿Qué expresa el factor de forma?

    • A.La razón entre la potencia máxima y el producto de Voc e Isc✓ Respuesta
    • B.La fracción de luz solar convertida en electricidad
    • C.La razón entre la potencia nominal y el área del módulo
    • D.La parte de la superficie del módulo cubierta por celdas

    El factor de forma es (Vmp x Imp) dividido entre (Voc x Isc) y mide cuán cuadrada es la curva cerca del codo. Baja cuando aumenta la resistencia serie, por ejemplo con terminaciones flojas o corroídas, por lo que su caída es una señal útil de mantenimiento.

    Ref. QB-E7PWZ3Fuente: PVEducation photovoltaics reference, fill factor of a solar cell IV curveReportar un problema con esta pregunta

14. 14. La irradiancia sobre un arreglo baja de 1,000 W/m² a 500 W/m² con la temperatura de celda sin cambios. ¿Qué ocurre con la corriente que entregan los módulos?

    • A.Sube un poco porque las celdas están más frías
    • B.Baja a cerca de la cuarta parte del valor
    • C.Cae a la mitad, siguiendo a la irradiancia✓ Respuesta
    • D.Se mantiene casi constante, igual que la tensión

    La fotocorriente depende del número de fotones absorbidos, así que la corriente de cortocircuito y la de trabajo escalan casi linealmente con la irradiancia: la mitad de luz da alrededor de la mitad de corriente. La tensión de circuito abierto cambia muy poco con la luz, y por eso es la tensión la que se mantiene casi constante.

    Ref. QB-XFDDXSFuente: PVEducation photovoltaics reference, effect of light intensity on solar cell IV characteristicsReportar un problema con esta pregunta

15. 15. Una cadena parcialmente sombreada mide una tensión de circuito abierto cercana a la esperada, pero su corriente de trabajo está muy por debajo de lo normal. ¿Qué explica ese patrón?

    • A.La tensión sube con la sombra porque circula menos corriente
    • B.La corriente sigue a la irradiancia; la tensión apenas cambia✓ Respuesta
    • C.La tensión la fija el número de celdas y nunca cambia con nada
    • D.La sombra solo afecta la resistencia del cableado, no las celdas

    La corriente es casi proporcional a la irradiancia, mientras que la tensión de circuito abierto solo varía de forma logarítmica con la luz y apenas se mueve salvo con niveles muy bajos. Un Voc casi normal con corriente muy baja es la firma de sombra o suciedad, no de una conexión abierta, que daría poca o ninguna tensión.

    Ref. QB-FYJJHTFuente: PVEducation photovoltaics reference, effect of light intensity on short-circuit current and open-circuit voltageReportar un problema con esta pregunta

16. 16. La temperatura de celda sube muy por encima de 25 °C mientras la irradiancia se mantiene estable. ¿Qué conjunto de cambios describe lo que ocurre en un módulo de silicio cristalino?

    • A.Voc e Isc bajan y Pmax se mantiene igual
    • B.Voc sube, Isc baja un poco y Pmax sube
    • C.Voc baja, Isc sube un poco y Pmax baja✓ Respuesta
    • D.Voc e Isc suben y Pmax también sube

    El calor aumenta la corriente de saturación inversa de la celda y hace bajar la tensión de circuito abierto unas tres décimas de por ciento por grado C, mientras que el estrechamiento de la banda prohibida sube la corriente de cortocircuito solo unas cinco centésimas de por ciento por grado C. Domina la pérdida de tensión, así que la potencia máxima cae al calentarse las celdas.

    Ref. QB-YFRQ4UFuente: PVEducation photovoltaics reference, effect of temperature on solar cell IV characteristicsReportar un problema con esta pregunta

17. 17. Un módulo tiene una tensión de circuito abierto de 40.0 V a 25 °C y un coeficiente de temperatura de Voc de -0.30 %/°C. En una mañana fría la temperatura de celda es de -10 °C. ¿Cuál es su tensión de circuito abierto?

    • A.35.8 V
    • B.44.2 V✓ Respuesta
    • C.47.2 V
    • D.40.0 V

    La celda está 35 °C por debajo de la temperatura de referencia, y -0.30 %/°C x -35 °C equivale a una ganancia de 10.5 %, así que 40.0 V x 1.105 = 44.2 V. Aplicar el signo al revés da 35.8 V, y ese error es el que permite que una cadena supere la tensión máxima de entrada del inversor en tiempo frío.

    Ref. QB-GYWVPUFuente: PVEducation photovoltaics reference, temperature coefficient of open-circuit voltageReportar un problema con esta pregunta

18. 18. ¿En qué momento del año alcanza un arreglo fotovoltaico fijo su tensión de corriente continua más alta?

    • A.En una mañana despejada y muy fría, apenas el sol llega al arreglo✓ Respuesta
    • B.En un día templado y nublado, con luz difusa bien repartida
    • C.En la tarde de verano más calurosa, con la irradiancia máxima
    • D.En un anochecer cálido y húmedo, con el arreglo aún generando

    La tensión del módulo sube al bajar la temperatura de celda, y basta con luz moderada para que la celda se acerque a su tensión de circuito abierto. El momento más frío y luminoso del año fija la tensión más alta que verán el cableado y el inversor, mientras que una tarde calurosa da la tensión y la potencia más bajas.

    Ref. QB-VFPQKQFuente: PVEducation photovoltaics reference, temperature dependence of module voltage; Sandia PV Performance Modeling CollaborativeReportar un problema con esta pregunta

19. 19. Un módulo de una cadena de doce en serie está muy sucio y puede dejar pasar menos corriente que sus vecinos. ¿Qué le ocurre a la cadena?

    • A.Solo se pierde una doceava parte de la salida, en proporción
    • B.Los demás módulos suben su corriente para cubrir la falta
    • C.La tensión de la cadena baja a la del módulo más débil
    • D.La corriente de la cadena baja a la del módulo más débil✓ Respuesta

    Por una cadena en serie debe circular la misma corriente en todos los módulos, así que el conjunto queda limitado por lo que pueda pasar el más débil. Por eso un solo módulo sombreado o sucio cuesta mucho más que su parte proporcional, y por eso se usa electrónica a nivel de módulo cuando el desajuste es inevitable.

    Ref. QB-DYUV6RFuente: PVEducation photovoltaics reference, module mismatch in series-connected cells and modulesReportar un problema con esta pregunta

20. 20. Dentro de un módulo se instala un diodo de paso sobre un grupo de celdas. ¿Qué hace ese diodo cuando parte del grupo queda sombreada?

    • A.Desconecta el módulo sombreado hasta que la sombra haya pasado
    • B.Impide que la corriente regrese al arreglo desde una batería conectada
    • C.Desvía la corriente en torno al grupo sombreado y limita el calor✓ Respuesta
    • D.Devuelve la tensión del módulo sombreado a su valor sin sombra

    Una celda sombreada dentro de un grupo en serie queda polarizada en inversa y disipa la corriente de la cadena como calor, formando un punto caliente. El diodo de paso conduce y da a esa corriente un camino alrededor del grupo afectado, protegiendo las celdas a costa de perder el aporte de ese grupo. Impedir el retorno de corriente desde una batería es tarea del diodo de bloqueo.

    Ref. QB-QX6X37Fuente: PVEducation photovoltaics reference, bypass diodes and hot-spot protectionReportar un problema con esta pregunta

21. 21. ¿En qué se diferencian la unión equipotencial y la puesta a tierra en una instalación fotovoltaica?

    • A.La puesta a tierra une las partes metálicas; la unión equipotencial las refiere al terreno
    • B.Ambos términos nombran exactamente la misma conexión y son plenamente intercambiables
    • C.La unión equipotencial lleva la corriente normal de trabajo; la tierra solo la de falla
    • D.La unión equipotencial une las partes metálicas; la puesta a tierra las lleva al terreno✓ Respuesta

    La unión equipotencial conecta entre sí carcasas metálicas, estructura y marcos para que queden al mismo potencial y la corriente de falla tenga un camino de baja impedancia de vuelta a su fuente; la puesta a tierra es el acto distinto de referir el sistema al terreno. El conductor de puesta a tierra de equipos existe para llevar esa corriente de falla y hacer actuar la protección, y no lleva corriente en operación normal.

    Ref. QB-7FZRG6Fuente: NFPA 70 definitions of bonding, grounding and the equipment grounding conductor; NABCEP PV Associate Job Task Analysis, grounding and bondingReportar un problema con esta pregunta

22. 22. ¿Por qué una falla a tierra en el lado de corriente continua de un arreglo fotovoltaico es especialmente peligrosa?

    • A.El arreglo iluminado alimenta la falla y el arco de CC no se apaga solo✓ Respuesta
    • B.La falla solo importa cuando el inversor ya está exportando energía
    • C.La corriente continua no mantiene un arco; solo la CA es peligrosa
    • D.Abrir el seccionador de CC deja sin tensión los conductores en falla

    Un módulo iluminado no se puede apagar, así que abrir un seccionador no deja sin tensión los conductores del lado del arreglo y la corriente de falla sigue circulando. Además la corriente continua no tiene cruce por cero que extinga el arco, de modo que un arco de CC persiste una vez iniciado. Trate los conductores del arreglo como vivos siempre que haya luz y deje que una persona calificada despeje la falla.

    Ref. QB-RXH998Fuente: NABCEP PV Associate Job Task Analysis, PV electrical safety — energised array conductors and DC arcingReportar un problema con esta pregunta

Preguntas de práctica basadas en los dominios de conocimiento publicados del Job Task Analysis del NABCEP PV Associate y en referencias estándar de ingeniería y seguridad fotovoltaica. NABCEP no está afiliado a este sitio ni lo respalda. Las respuestas evitan deliberadamente dimensiones de código, especificaciones de fabricante, reglas de incentivos y precios, que cambian y varían según la jurisdicción: aplica siempre los códigos eléctricos y de construcción adoptados por la autoridad competente, las instrucciones del fabricante del equipo y el programa de seguridad de tu empresa. Confirma los requisitos vigentes del examen con NABCEP antes de presentarte. Sobre el programa NABCEP Associate →