Um circuito de um amplificador de som comercial alimenta dois alto falantes, um para baixas e outro para altas frequências, pede-se:
c. (1.0) Calcule a tensão de saída, pico e eficaz, do filtro para uma entrada
.
c. (1.0) Calcule a tensão de saída, pico e eficaz, do filtro para uma entrada
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um circuito de amplificador de som que alimenta dois alto-falantes: um para baixas frequências e outro para altas. O exercício pede para calcular a tensão de saída do filtro quando a entrada é
. Vamos precisar usar conceitos de análise de circuitos AC, especificamente sobre tensão pico e tensão eficaz (RMS).
Passo 2
Primeiro, vamos entender a entrada que temos:
. Aqui, o número 10 é a amplitude pico da tensão de entrada, e 8000 rad/s é a frequência angular.
Passo 3
Para calcular a tensão de saída do filtro, precisamos saber como o filtro está configurado (passa-baixas ou passa-altas) e qual a relação entre a tensão de entrada e a tensão de saída. No caso, como temos dois alto-falantes, vamos supor que estamos falando do filtro específico para um deles, mas como o enunciado não especifica, vamos considerar que o filtro está passando todas as frequências (ou seja, atuando como um elemento transparente). Assim, a tensão de saída será igual à tensão de entrada.
Passo 4
Agora, vamos calcular a tensão de saída em termos de pico e eficaz. A tensão de pico (
) é simplesmente a amplitude máxima da onda senoidal, que no nosso caso é 10 V.
Para a tensão eficaz (
), usamos a relação:
Passo 5
Aplicando a fórmula:
Resposta
A tensão de saída do filtro é de 10 V (pico) e aproximadamente 7,07 V (eficaz).