Um retificador em ponte de onda completa com uma entrada senoidal de 120 V rms possui um resistor de carga de
.
a) Se forem empregados diodos de silício, qual será a tensão CC disponível na carga?
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
. 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 (
) da onda senoidal, usamos a relação:
Então:
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 (
) 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:
Passo 4
Para achar a tensão CC na carga (
), subtraímos a queda de tensão nos diodos da tensão de pico:
Esse é o valor teórico, sem considerar outras perdas como a resistência do resistor, que neste caso é alta (
), então podemos considerar essa aproximação suficiente.
Resposta
A tensão contínua disponível na carga é aproximadamente 168,3 V.