Dado o circuito retificador em meia onda, calcular o \mathbf{V}_{\text {out }} do circuito e o seu \mathbf{V}_{\text {DC }}. Considerar os diodos reais (Diodos de Silício). Esboçar as formas de ondas de entrada e saída.

Passo 1

O circuito é um retificador de meia‐onda com um secundário de transformador de 15,V,RMS alimentando um diodo de silício (queda V_D\approx0{,}7,V). Precisamos
  1. Determinar o valor de pico de tensão de saída V_{\text{out,peak}}.
  2. Determinar o valor médio (DC) da tensão de saída V_{\text{DC}}.
  3. Esboçar qualitativamente as formas de onda de entrada e saída.

Passo 2

Calcular a tensão de pico no secundário a partir de V_{\text{SEC,RMS}}=15,V.
V_{S,\text{peak}} = V_{\text{SEC,RMS}}\;\sqrt{2} = 15\sqrt{2}\approx21{,}21\text{ V}.

Passo 3

Descontar a queda de 0{,}7,V no diodo para obter o pico de saída:
V_{\text{out,peak}} = V_{S,\text{peak}} - V_{D} \approx 21{,}21 - 0{,}7 = 20{,}51\text{ V}.

Passo 4

Expressão da tensão instantânea de saída v_{\text{out}}(t):
v_{\text{out}}(t)= \begin{cases} V_{S,\text{peak}}\sin(\omega t)\;-\;V_D, & \text{se }V_{S,\text{peak}}\sin(\omega t)>V_D,\\\\ 0, & \text{caso contrário.} \end{cases}á

Passo 5

Calcular o valor médio (DC) de v_{\text{out}}(t). Aproximação usual para meia‐onda:
V_{\text{DC}}\approx \frac{V_{\text{out,peak}}}{\pi} =\frac{20{,}51}{\pi}\approx6{,}52\text{ V}.

Passo 6

Formas de onda (qualitativas):
  • Entrada: senoide de amplitude 15,V,RMS ( \pm21{,}2,V pico).
  • Saída: só o semiciclo positivo acima de V_D, deslocado para baixo em 0{,}7,V e zero nos semiciclos negativos.

Resposta

V_{\text{out,peak}}\approx20{,}5,V V_{\text{DC}}\approx6{,}5,V

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