Questão nº 35

Questão de Engenharia Elétrica · FCC TRT17 2022 (nº 35)

FCC2022Analista Judiciário - Área Apoio Especializado - Especialidade Engenharia (Elétrica)Engenharia Elétrica
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Considere o circuito abaixo, pertencente a uma fonte de alimentação linear.

Figura da questão de Engenharia Elétrica

A tensão de entrada vale Vin = 24 Vrms/60 Hz e os diodos são de silício. Nesse caso, a tensão de saída (Vout) é

Resposta comentada

Gabarito Alternativa A

Um retificador é um circuito que transforma uma tensão alternada (AC), que muda de polaridade, em uma tensão contínua pulsante (DC), que mantém a mesma polaridade mas varia de valor. Os diodos de silício usados nesses circuitos conduzem corrente apenas em uma direção e causam uma pequena queda de tensão (cerca de 0,7 V) quando estão ativos.

Para calcular a tensão de saída:

  1. Primeiro, converte-se a tensão de entrada RMS para pico: Vpico_entrada=Vrms×2=24 V×1,41433,94 VV_{pico\_entrada} = V_{rms} \times \sqrt{2} = 24 \text{ V} \times 1,414 \approx 33,94 \text{ V}.
  2. Em uma ponte retificadora de onda completa, a corrente passa por dois diodos em série em cada semiciclo. Assim, há uma queda de tensão de 2×Vdiodo2 \times V_{diodo}. Para diodos de silício, Vdiodo0,7 VV_{diodo} \approx 0,7 \text{ V}.
  3. A tensão de pico de saída é: Vpico_saida=Vpico_entrada(2×Vdiodo)=33,94 V(2×0,7 V)=33,94 V1,4 V=32,54 VV_{pico\_saida} = V_{pico\_entrada} - (2 \times V_{diodo}) = 33,94 \text{ V} - (2 \times 0,7 \text{ V}) = 33,94 \text{ V} - 1,4 \text{ V} = 32,54 \text{ V}.
  4. Como não há capacitor de filtro no circuito, a tensão de saída será retificada (sempre positiva) e pulsante (variando de zero ao pico calculado).

(A) Correta: A tensão de saída é retificada (sempre positiva) e pulsante (não é constante, varia de zero ao pico), e o valor de pico calculado é de aproximadamente 32,54 V32,54 \text{ V}, que está de acordo com 32 V32 \text{ V}.
(B) Incorreta: O valor de pico de aproximadamente 12 V12 \text{ V} está incorreto. A armadilha aqui é a confusão na conversão de RMS para pico ou a interpretação errada do tipo de retificador, levando a um valor de pico muito baixo.
(C) Incorreta: A tensão não é contínua e estabilizada, pois não há filtro capacitivo nem regulador de tensão. O valor de pico de 48 V48 \text{ V} também está incorreto.
(D) Incorreta: A tensão de saída é retificada (DC pulsante), não alternada. O valor de pico de 34 V34 \text{ V} está próximo da tensão de pico de entrada, mas não considera a queda de tensão nos diodos.
(E) Incorreta: A tensão de saída é pulsante (formato de semiciclos senoidais), não retangular. O valor de pico de 20 V20 \text{ V} também está incorreto.

Fonte: FCC TRT17 2022 Analista Judiciário - Área Apoio Especializado - Especialidade Engenharia (Elétrica) (Caderno Tipo 001). Reproduzida para fins de estudo.

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