Se a frequência da rede elétrica é 60 Hz , qual é a frequência de saída de um retificador de meia-onda?
Passo 1
O enunciado pergunta: “Se a frequência da rede elétrica é
, qual é a frequência de saída de um retificador de meia-onda?”\n
Informações dadas:
Informações dadas:
- A frequência da rede (entrada do retificador) é
.\n
O que está sendo pedido: - A frequência de saída do retificador de meia-onda, ou seja, a frequência com que aparecem os pulsos na tensão retificada.
Passo 2
Vamos lembrar o que é frequência e período de uma grandeza periódica.\n
Definição: a frequência é o número de repetições do padrão por segundo e o período
é o tempo entre repetições consecutivas. Eles estão relacionados por:
Definição: a frequência
Aqui, se
, o período da rede é
Passo 3
Agora preciso explicar o que faz um retificador de meia-onda (de forma simples e direta).\n
Um retificador de meia-onda deixa passar apenas uma das metades do ciclo alternado (ou só as semi-ondas positivas, ou só as negativas), bloqueando a outra metade. Se a tensão de entrada for uma senoide
Um retificador de meia-onda deixa passar apenas uma das metades do ciclo alternado (ou só as semi-ondas positivas, ou só as negativas), bloqueando a outra metade. Se a tensão de entrada for uma senoide
o sinal de saída do retificador de meia-onda é esse mesmo senoide, porém com as semi-ondas de um sinal (por exemplo, as negativas) suprimidas (zero ou cortadas). Em termos funcionais:
Passo 4
Pensamento chave: a repetição do padrão de saída (pulso positivo seguido de intervalo nulo seguido de pulso, etc.) coincide com a repetição da senoide original inteira?\n
Observe que a senoide inteira repete a cada período . O retificador de meia-onda simplesmente remove metade de cada período (a outra semi-onda), mas o padrão que aparece (um pulso por período da senoide) também se repete a cada
. Ou seja, a sequência de pulsos positivos ocorre uma vez a cada período da rede, portanto com a mesma frequência da rede.
Observe que a senoide inteira repete a cada período
Passo 5
Concluir a relação entre frequências.\n
Como há um pulso por período de entrada, a frequência dos pulsos de saída é
Como há um pulso por período de entrada, a frequência dos pulsos de saída é
Substituindo o valor dado:
Passo 6
Observação comparativa (para fixar o conceito):\n
- No retificador de meia-onda aparece um pulso por ciclo de entrada →
.\n - No retificador de onda completa (para comparação) aparecem dois pulsos por ciclo de entrada →
.\n
Isso ajuda a não confundir os dois casos na hora da prova.