Calcular:
Passo 1
O que o enunciado pede: calcular os três valores de tensão e os três valores de corrente abaixo:
e
Informações explícitas dadas no enunciado:
- há duas quedas de diodo iguais de
V (por isso aparece o termo ); - foi informado que
(essa igualdade está no enunciado); - as outras grandezas aparecem como símbolos:
, , , , .
Observação importante (apenas identificação do que temos): não foram dados valores numéricos para
,
,
,
(apenas
foi dado). Assim vamos obter as expressões algébricas simplificadas — com esses símbolos — e mostrar passo a passo como calcular cada quantidade na prova.
Passo 2
Converter tensão RMS para pico e calcular
.
A regra de conversão entre tensão eficaz (RMS) e tensão de pico para uma senóide é:
Aqui
é a tensão eficaz da fonte e
é seu valor de pico. Em seguida subtrai-se a queda de dois diodos em série:
.
Portanto:
Fazendo a multiplicação
obtemos
. Logo:
Explicação das variáveis:
é a tensão eficaz da fonte (unidade: volt),
V é a soma das duas quedas de diodo.
Passo 3
Interpretar
e calcular
.
Quando aparece um parâmetro em percentual
que indica uma variação (por exemplo tolerância, queda percentual), a conversão para fator multiplicativo é:
Isto significa que o valor mínimo é o máximo multiplicado por esse fator. Assim:
Substituindo a expressão de
obtemos a forma totalmente em função de
e
:
Passo 4
Calcular a média
e simplificar algebricamente.
Definição de média aritmética:
Substituindo
obtemos
Agora substituímos
para escrever a média em termos de
e
:
Interpretação: a média é praticamente o valor máximo reduzido de metade da variação percentual
(por isso aparece
).
Passo 5
Calcular
,
e verificar
.
Pela lei de Ohm, a corrente que atravessa a resistência de saída em um dado instante (ou na condição de máximo de corrente) é:
onde
é a tensão (por exemplo zener) aplicada ao resistor e
é o menor valor de resistência (menor resistência → maior corrente).
O enunciado dá
. Isso implica que, nas condições mínimas, a corrente é zero (ou equivalentemente
é tal que a corrente é nula). Assim a média fica:
Passo 6
Resumo das expressões finais (forma simplificada e pronta para uso na prova). Se você tiver valores numéricos para
,
,
e
é só substituir nessas fórmulas e calcular.