Um retificador monofásico de onda completa totalmente controlado é alimentado por uma rede elétrica em estrela cuja tensão de linha é 380 V / 60 Hz. Determine o valor médio da tensão e da corrente na carga considerando que o ângulo de disparo é alpha=60^circ para:
Uma carga RLE onde R=5 Omega e L=10 mH e E=210 Vcc.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos pede para determinar o valor médio da tensão e da corrente na carga de um retificador monofásico de onda completa totalmente controlado. Vamos precisar entender conceitos de retificadores, circuitos RLE (Resistor, Indutor e Fonte de Tensão), e como calcular valores médios em circuitos controlados. A tensão de entrada é de 380 V em uma rede de 60 Hz e o ângulo de disparo é alpha = 60^circ. A carga tem R = 5 Omega, L = 10 mH e E = 210 Vcc.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a tensão eficaz (RMS) da fase, já que a rede está em conexão estrela (Y). A tensão de linha ( VL) é relacionada à tensão de fase ( VF) pela fórmula:
VF = VLraiz3 = 380raiz3 approx 219.4 V

Passo 3

Em um retificador controlado de onda completa, a tensão média de saída ( Vmédiaé) pode ser calculada usando a fórmula:
Vmédia = VFpi (1 + cos alpha) é
Onde alpha = 60^circ. Vamos converter esse ângulo para radianos para facilitar os cálculos:
alpha = 60^circ = pi3 rad
Substituindo os valores:
Vmédia = 219.4pi (1 + cos (pi3)) = 219.4pi (1 + 0.5) = 219.4pi times 1.5 approx 219.4 times 1.53.1416 approx 104.76 V é

Passo 4

Agora, vamos calcular a corrente média na carga. A carga é um circuito RLE, então precisamos considerar a resistência ( R), a indutância ( L) e a fonte de tensão constante ( E). A corrente média ( Imédiaé) pode ser encontrada pela diferença entre a tensão média do retificador e a tensão da fonte constante, dividida pela resistência:
Imédia = Vmédia - ER = 104.76 - 2105 = -105.245 = -21.048 A éé
O sinal negativo indica que a direção da corrente está oposta ao assumido inicialmente.

Resposta

O valor médio da tensão na carga é aproximadamente 104.76 V e a corrente média na carga é de -21.05 A.

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