4ª Lista de Exercícios - Circuitos Retificadores com Filtro Capacitivo

Universidade Positivo Escola Politécnica Engenharia Elétrica e Engenharia da Computação Disciplina de Eletrônica Analógica I Prof Solivan Valente 4ª Lista de Exercícios Circuitos retificadores com filtro capacitivo 1 P5 Um filtro a capacitor simples alimentado por um retificador de onda completa fornece 145 𝑉 CC com um fator de ondulação de 85 Qual é a tensão de ondulação eficaz na saída 2 P7 Um filtro a capacitor de 400 𝜇𝐹 tem como entrada uma tensão em 60 𝐻𝑧 retificada de onda completa com 18 𝑉 de pico Quais são os valores da tensão de ondulação e da tensão CC no capacitor para uma carga que drena 100 𝑚𝐴 3 P8 Um retificador de onda completa que opera na rede de 60 𝐻𝑧 produz uma tensão retificada com 20 𝑉 de pico Se um capacitor de 200 𝜇𝐹 for utilizado calcule o fator de ondulação e a tensão de ondulação eficaz para uma corrente de carga de 120 𝑚𝐴 4 P9 Um retificador de onda completa funcionando a partir de uma alimentação de 60 𝐻𝑧 alimenta um filtro a capacitor 𝐶 100 𝜇𝐹 que fornece 12 𝑉 CC quando conectado a uma carga de 25 𝑘Ω Calcule a tensão de ondulação na saída 5 P10 Determine o valor do capacitor necessário para a obtenção de uma tensão filtrada com ondulação de 15 quando a corrente de carga é de 150 𝑚𝐴 A tensão retificada de onda completa é de 24 𝑉 CC e a fonte é de 60 𝐻𝑧 6 P12 Calcule o valor do capacitor necessário para a obtenção de uma saída filtrada com tensão de ondulação de 70 𝑚𝑉 em uma carga de 200 𝑚𝐴 A frequência de entrada é de 60 𝐻𝑧 7 P13 Calcule a ondulação percentual da tensão sobre um capacitor de 120 𝜇𝐹 para uma corrente de carga de 80 𝑚𝐴 O retificador de onda completa operando a partir de uma rede de 60 𝐻𝑧 fornece uma tensão retificada com valor de pico de 25 𝑉 Os exercícios estão identificados com os problemas propostos ao final do Capítulo 15 do livro Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos 11ª edição de Boylestad e Nashelsky RESOLUÇÃO 1 P5 Dados 𝑉𝑐𝑐 145 𝑉 𝑟 85 A tensão de ondulação relacionase com o fator de ondulação e com a tensão CC por 𝑟 𝑉𝑟 𝑟𝑚𝑠 𝑉𝑐𝑐 100 85 0085 𝑉𝑟 𝑟𝑚𝑠 0085 𝑉𝑐𝑐 0085145 𝑽𝒓 𝒓𝒎𝒔 𝟏 𝟐 𝑽 2 P7 Dados 𝐶 400 𝜇𝐹 𝑉𝑚 18 𝑉 𝐼𝑐𝑐 100 𝑚𝐴 A tensão CC é dada por 𝑉𝑐𝑐 𝑉𝑚 417𝐼𝑐𝑐 𝐶 18 417100 400 1696 𝑉 𝑽𝒄𝒄 𝟏𝟕 𝑽 A tensão de ondulação eficaz é dada por 𝑉𝑟 𝑟𝑚𝑠 24𝐼𝑐𝑐 𝐶 24100 400 𝑽𝒓 𝒓𝒎𝒔 𝟎 𝟔 𝑽 3 P8 Dados 𝑓 60 𝐻𝑧 𝑉𝑚 20 𝑉 𝐶 200 𝜇𝐹 𝐼𝑐𝑐 120 𝑚𝐴 A tensão de ondulação eficaz é dada por 𝑉𝑟 𝑟𝑚𝑠 24𝐼𝑐𝑐 𝐶 24120 200 𝑽𝒓 𝒓𝒎𝒔 𝟏 𝟒𝟒 𝑽 Para calcular o fator de ondulação precisamos da tensão CC 𝑉𝑐𝑐 𝑉𝑚 417 𝐼𝑐𝑐 𝐶 20 417120 200 175 𝑉 Assim temos 𝑟 𝑉𝑟 𝑟𝑚𝑠 𝑉𝑐𝑐 100 144 175 100 𝒓 𝟖 𝟐 4 P9 Dados 𝑓 60 𝐻𝑧 𝐶 100 𝜇𝐹 𝑉𝑐𝑐 12 𝑉 𝑅𝐿 25 𝑘Ω A tensão de ondulação eficaz é dada por 𝑉𝑟 𝑟𝑚𝑠 24𝑉𝑐𝑐 𝑅𝐿𝐶 2412 25100 𝑽𝒓 𝒓𝒎𝒔 𝟎 𝟏𝟐 𝑽 5 P10 Dados 𝑟 15 𝐼𝑐𝑐 150 𝑚𝐴 𝑉𝑐𝑐 24 𝑉 𝑓 60 𝐻𝑧 Sabemos que o fator de ondulação e o capacitor estão relacionados pela expressão 𝑟 24 𝐼𝑐𝑐 𝐶 𝑉𝑐𝑐 100 Assim isolando a variável 𝐶 obtemos 𝐶 24𝐼𝑐𝑐 𝑟𝑉𝑐𝑐 100 24150 1524 100 𝑪 𝟏𝟎𝟎 𝝁𝑭 6 P12 Dados 𝑉𝑟 𝑟𝑚𝑠 70 𝑚𝑉 0070 𝑉 𝐼𝑐𝑐 200 𝑚𝐴 𝑓 60 𝐻𝑧 Sabemos que a tensão de ondulação eficaz e o capacitor estão relacionados pela expressão 𝑉𝑟 𝑟𝑚𝑠 24 𝐼𝑐𝑐 𝐶 Assim isolando a variável 𝐶 obtemos 𝐶 24𝐼𝑐𝑐 𝑉𝑟 𝑟𝑚𝑠 24200 0070 𝑪 𝟔 𝟖𝟓𝟕 𝝁𝑭 7 P13 Dados 𝐶 120 𝜇𝐹 𝐼𝑐𝑐 80 𝑚𝐴 𝑓 60 𝐻𝑧 𝑉𝑚 25 𝑉 Para calcular o fator de ondulação precisamos da tensão CC 𝑉𝑐𝑐 𝑉𝑚 417 𝐼𝑐𝑐 𝐶 25 41780 120 222 𝑉 Assim temos 𝑟 24𝐼𝑐𝑐 𝐶𝑉𝑐𝑐 100 2480 120222 100 𝒓 𝟕 𝟐