Determine a variação de tensão em um retificador de meia onda e de onda completa, cuja carga é de 1 A e empregou um capacitor de 100 uF e a frequência da rede é de 60 Hz . Supondo que o critério de projeto era que a tensão não variasse mais que 1 % e que a fonte é de 12 V . Verifique se o capacitor está adequado.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente calcular a variação de tensão (ou ripple) em dois tipos de retificadores: meia onda e onda completa. A gente vai precisar entender como o capacitor, a corrente da carga, a frequência da rede e a tensão da fonte influenciam nessa variação. O objetivo é verificar se o capacitor de 100 µF está adequado para manter a variação de tensão abaixo de 1% da fonte de 12 V.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a variação de tensão (ΔV) em um retificador depende da corrente da carga (I), da capacitância do capacitor © e da frequência da rede (f). A fórmula básica para calcular o ripple em um retificador de meia onda é:
De

Passo 3

Agora, vamos calcular a variação de tensão para o retificador de meia onda usando os valores fornecidos:
  • Corrente da carga (I) = 1 A
  • Frequência da rede (f) = 60 Hz
  • Capacitância © = 100 µF = 100 \times 10^{-6} F
Aplicando na fórmula:
De

Passo 4

Já para o retificador de onda completa, a frequência efetiva dobra porque o capacitor é carregado duas vezes por ciclo da rede. A fórmula fica:
De
Usando os mesmos valores:
De

Passo 5

Agora, vamos comparar essas variações com o critério de projeto, que é não variar mais que 1% da tensão da fonte (12 V):
1% de 12 V = 0,12 V
  • Para o retificador de meia onda, a variação foi de aproximadamente 166,67 V, bem acima do permitido.
  • Para o retificador de onda completa, a variação foi de aproximadamente 83,33 V, também bem acima do limite.

Resposta

O capacitor de 100 µF está inadequado para ambos os retificadores, já que a variação de tensão excede 1% da fonte de 12 V em ambos os casos.

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