Explique e calcule, para um retificador de meia-onda com pico da fonte Vp = 10,0 V e diodo com queda Vf = 0,70…

Questão

Explique e calcule, para um retificador de meia-onda com pico da fonte Vp = 10,0 V e diodo com queda Vf = 0,70 V, carga R = 1,0 kO e C = 100 µF, a tensão média de saída e a ondulação ?V. Considere frequência da rede f = 60 Hz e use ?V ˜ Iload/(f·C) e Vavg ˜ Vpeak - ?V/2.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculos e raciocínio modelo: Vpeak_out = Vp - Vf = 10,0 V - 0,70 V = 9,30 V. Corrente de carga Iload ˜ Vpeak_out / R = 9,30 V / 1000 O = 9,30×10^{-3} A. Ondulação ?V ˜ Iload/(f·C) = 9,30×10^{-3} /(60·100×10^{-6}) = 9,30×10^{-3}/6,0×10^{-3} ˜ 1,55 V. Tensão média aproximada Vavg ˜ Vpeak_out - ?V/2 ˜ 9,30 - 0,775 ˜ 8,53 V. A frequência da ondulação é igual à frequência da rede (60 Hz) para meia-onda; o capacitor reduz a ondulação aumentando Vavg próximo do pico, com trade-off entre ?V, C e Iload.

Explicação

A tensão média de saída é calculada subtraindo a ondulação da tensão de pico ajustada pela queda de tensão do diodo, refletindo a realidade do circuito retificador. A ondulação é determinada pela relação entre a corrente de carga, a frequência da rede e a capacitância, mostrando como o capacitor influencia a estabilidade da tensão média. Esses cálculos demonstram a interação entre os componentes do circuito e a forma como eles afetam a saída do retificador.

Raio-X da questão

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