A corrente de saída máxima de um circuito retificador de meia-onda é 3.5 A (a) Achar a corrente média quadrática. (b) Achar a corrente média quadrática se a corrente de saída máxima for
, num circuito retificador de onda inteira.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um circuito retificador, que serve para converter corrente alternada (AC) em corrente contínua (DC). A corrente de saída máxima desse circuito de meia-onda é de 3,5 A. Queremos descobrir duas coisas:
a) A corrente média quadrática (também conhecida como RMS - Root Mean Square) para o retificador de meia-onda.
b) A mesma corrente média quadrática, mas agora para um retificador de onda inteira.
Para resolver isso, vamos precisar entender o que é corrente RMS e como ela é calculada tanto para retificadores de meia-onda quanto de onda inteira.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a corrente média quadrática (RMS). A corrente RMS é uma medida que nos dá uma ideia da “potência equivalente” de uma corrente alternada em relação a uma corrente contínua. Basicamente, ela nos diz qual corrente contínua produziria a mesma quantidade de calor em uma resistência que a corrente alternada.
A fórmula geral para a corrente RMS (
) é:
mas para retificadores, temos fórmulas simplificadas.
Passo 3
Para um retificador de meia-onda, a corrente só flui em uma direção durante meio ciclo da tensão alternada. A fórmula para a corrente RMS em um retificador de meia-onda é:
onde
é a corrente máxima, que no nosso caso é 3,5 A.
Passo 4
Agora, vamos calcular a corrente RMS para o retificador de meia-onda usando a fórmula acima:
Passo 5
Aí está a resposta para a parte (a). Mas vamos seguir para a parte (b), que pede a corrente RMS para um retificador de onda inteira.
Para o retificador de onda inteira, a corrente flui em ambas as direções do ciclo da tensão alternada, o que faz com que a corrente RMS seja maior. A fórmula para a corrente RMS em um retificador de onda inteira é:
Passo 6
Vamos usar essa fórmula para calcular a corrente RMS no retificador de onda inteira:
Resposta
a) A corrente média quadrática para o retificador de meia-onda é
.
b) A corrente média quadrática para o retificador de onda inteira é aproximadamente
.