Um circuito de retificador monofásico de meia onda alimenta uma carga resistiva
. A tensão da fonte é
, com frequência
. Sabendo que a relação entre a tensão máxima da fonte (
) e a tensão de pico na carga (
) é dada por
, determine:
Dadas.
a) A tensão média na carga;
Dadas.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre um circuito retificador monofásico de meia onda que alimenta uma carga resistiva. O enunciado nos dá os seguintes valores:
- Tensão da fonte, $ E = 50,V $
- Resistência da carga, $ R = 20,\Omega $
- Relação entre a tensão máxima da fonte e a tensão de pico na carga, $ D = 0.41 $
- Frequência da fonte, $ f = 60,Hz $
Nosso objetivo aqui é encontrar a tensão média na carga.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de retificação de meia onda e cálculo de valores médios em sinais elétricos. Vamos passo a passo para entender bem o que está acontecendo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a relação entre a tensão máxima da fonte $ E $ e a tensão de pico na carga $ V_p $. A equação dada é:
Isso significa que a tensão de pico na carga é uma fração $ D $ da tensão máxima da fonte.
Passo 3
Vamos calcular $ V_p $ usando os valores fornecidos:
Então, a tensão de pico na carga é $ 20.5,V $.
Passo 4
Agora, para encontrar a tensão média ($ V_{avg} $) em um retificador de meia onda, usamos a seguinte fórmula:
Essa fórmula vem do cálculo do valor médio de uma onda retificada de meia onda, onde apenas a parte positiva do ciclo senoidal passa pela carga.
Passo 5
Vamos aplicar a fórmula com o valor de $ V_p $ que encontramos:
Resposta
A tensão média na carga é aproximadamente 6,53 V.