Um retificador monofásico de
onda controlado é alimentado por uma rede elétrica de
. Determine o valor médio da tensão e da corrente na carga considerando que o ângulo de disparo é
para:
Uma carga puramente resistiva de
.
Uma carga puramente resistiva de
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um retificador monofásico de meia-onda controlado que está ligado a uma rede elétrica de 380 V e 60 Hz. A tarefa é encontrar o valor médio da tensão e da corrente na carga quando o ângulo de disparo é 60°, considerando que a carga é puramente resistiva com 5 Ω.
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre retificadores, como calcular a tensão média em um retificador controlado e depois usar isso para achar a corrente na carga usando a Lei de Ohm.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é um retificador monofásico de meia-onda controlado. Basicamente, é um circuito que converte uma tensão alternada (AC) em uma tensão contínua (DC), mas controla o momento em que a corrente começa a passar pela carga usando um componente como o tiristor. O momento em que o tiristor é acionado é definido pelo ângulo de disparo (α), que no nosso caso é 60°.
Passo 3
Para encontrar a tensão média (Vₘₑd) na carga, usamos a seguinte fórmula para um retificador de meia-onda controlado:
Aqui,
- $ V_{máx} $ é a tensão máxima da rede,
- $ \pi $ é uma constante (~3,1416),
- $ \alpha $ é o ângulo de disparo.
Primeiro, precisamos achar o $ V_{máx} $.
Passo 4
A tensão máxima ($ V_{máx}
V_{rms} $) usando a relação:
Dado que $ V_{rms} = 380 , V $:
Passo 5
Agora, substituímos $ V_{máx} $ e $ \alpha = 60° $ na fórmula da tensão média:
Sabemos que $ \cos 60° = 0,5 $, então:
Passo 6
Com a tensão média na carga conhecida, a próxima etapa é encontrar a corrente média (Iₘₑd) usando a Lei de Ohm, que é:
Onde $ R = 5 , Ω $:
Resposta
O valor médio da tensão na carga é aproximadamente 256,14 V e o valor médio da corrente na carga é cerca de 51,23 A.