Um retificador em ponte de onda completa com uma entrada senoidal de 120 V rms possui um resistor de carga de 1 k Omega.
a) Se forem empregados diodos de silício, qual será a tensão CC disponível na carga?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre retificadores! O problema nos fala sobre um retificador em ponte de onda completa com uma entrada senoidal de 120 V rms e um resistor de carga de 1, kOmega. A gente precisa descobrir qual é a tensão contínua (CC) disponível na carga quando usamos diodos de silício. Para isso, vamos precisar entender como funciona um retificador de ponte e como os diodos influenciam na tensão final.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a tensão rms (root mean square) de 120 V não é a tensão máxima que a gente vai ter no circuito. Para achar a tensão de pico ( Vpico) da onda senoidal, usamos a relação:
Vpico = Vrms times raiz2
Então:
Vpico = 120, V times 1,414 approx 169,7, V

Passo 3

Agora, como estamos usando um retificador em ponte, ele usa dois diodos em cada meia-ciclo da onda para converter a corrente alternada (AC) em corrente contínua (DC). Cada diodo de silício tem uma queda de tensão ( Vd) de aproximadamente 0,7 V quando está conduzindo. No retificador em ponte, durante cada onda positiva e negativa, dois diodos estão em série com a carga. Assim, a queda total de tensão nos diodos é:
Vqueda = 2 times Vd = 2 times 0,7, V = 1,4, V

Passo 4

Para achar a tensão CC na carga ( Vcc), subtraímos a queda de tensão nos diodos da tensão de pico:
Vcc = Vpico - Vqueda = 169,7, V - 1,4, V approx 168,3, V
Esse é o valor teórico, sem considerar outras perdas como a resistência do resistor, que neste caso é alta ( 1, kOmega), então podemos considerar essa aproximação suficiente.

Resposta

A tensão contínua disponível na carga é aproximadamente 168,3 V.

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