Question

Para os circuitos a seguir determine qual deles é o melhor e porquê. Considere o transformador como sendo de 20 V + 20 V. Observe, para poder responder, a tensão média na carga.

ajuda por gentileza.​

Answer 1

O melhor circuito é o terceiro, com retificador de onda completa do tipo ponte com uma tensão média de 33,82V.

Para entender melhor sobre essa conclusão, vamos saber mais sobre os retificadores de onda.

O que é um retificador de onda?

Um retificador de onda é um circuito eletrônico que tem por objetivo deixar uma forma de onda alternada em contínua, fazendo o uso de diodos que tem a função de permitir que somente ciclos positivos possam ser conduzidos por ele, barrando os negativos.

O retificador de onda pode ser basicamente de três tipos:

• Meia onda (caso do primeiro circuito)
• Onda completa com derivação central (segundo circuito)
• Onda completa em ponte

Cada circuito tem uma característica e o seu uso depende de cada projeto. A principal característica de cada circuito que leva a escolha da melhor opção entre eles é a tensão média logo após a retificação, isto é, logo depois do(s) diodo(s).

As premissas iniciais para os cálculos são:

• Tensão do diodo é 0,7 V
• Tensão média calculada desconsiderando o capacitor e o resistor, pois estas são as mesmas para os três circuitos
• Carga composta pelo capacitor e também pelo resistor
• Tensão de saída do transformador é 20V + 20V rms.

Para o primeiro caso, temos a tensão média tendo a tensão rms informada é o valor de pico dividido por dois e, como somente um semiciclo tem tensão, é novamente dividido por 2. Portanto:

$V_{p} =\sqrt{2} \cdot V_{rms}-0,7\\\\V_{p} =\sqrt{2} \cdot 40-0,7=55,87\ V\\\\V_{medio} =(V_{p}\cdot 0,637) \cdot \dfrac{1}{2}=17,79\ V$

Para o circuito do meio (retificador de ponte completa com derivação central), os dois semiciclos da onda senoidal tem tensão (cada diodo opera em um semiciclo diferente). Portanto:

$V_{p} =\sqrt{2} \cdot V_{rms}-0,7\\\\V_{p} =\sqrt{2} \cdot 20-1,4=26,88\ V\\\\V_{medio} =(V_{p}\cdot 0,637) =17,13\ V$

Para o último circuito, temos dois diodos por semiciclo da onda senoidal. Por essa razão, será descontada duas quedas de tensão dos diodos.

$V_{p} =\sqrt{2} \cdot V_{rms}-1,4\\\\V_{p} =\sqrt{2} \cdot 40-1,4=55,17\ V\\\\V_{medio} =(V_{p}\cdot 0,637) =35,14\ V$

Para o cálculo da tensão de ripple com a aplicação da carga (filtro RC, resistor e capacitor), temos:

$V_{r} =\dfrac{V_{p}}{f\cdot R\cdot C} \\\\V_{r} =\dfrac{55,17}{2\cdot 60\cdot 1000\cdot 0,001} \\\\V_{r} =45,97\ V$

A tensão de ripple é a diferença o valor máximo e o valor mínimo da tensão ocasionado pelo filtro RC (capacitor e resistor). Então a tensão média final na carga RC é:

$V_{media\ carga} =V_{p}-V_{r}+\dfrac{V_{r}}{2} \\\\V_{media\ carga} =55,17-45,97+\dfrac{45,97}{2} =33,82\ V$

Novamente, como o capacitor e o resistor são os mesmos, os deixamos de lado para a análise e cálculos. De acordo com os cálculos, o circuito retificador de onda completa em ponte é a melhor opção, pois fornece a maior tensão média para a carga.

Saiba mais sobre circuito retificador aqui: https://brainly.com.br/tarefa/16980730

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