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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO MÉDIA E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE UNIDADE CURRICULAR: ELETRÔNICA GERAL I PROF.: THIAGO ALENCAR MOREIRA DE BAIRROS Gabarito – Recuperação Avaliação 1 1. Assinale verdadeiro (V) para as alternativas corretas e (F) para as alternativas falsas. ( V ) A técnica de se acrescentar impurezas ao semicondutor para aumentar tanto o número de eletróns livres, quanto o número de lacunas é chamada de dopagem. ( F ) Os materiais tipo P possuem como portadores majoritários os elétrons e como portadores minoritários as lacunas. (Os materiais tipo P possuem como portadores minoritários os elétrons e como portadores majoritários as lacunas). ( V ) O processo em que o diodo conduz forçadamente quanto está polarizado reversamente, é denominado de avalanche. ( V ) Quando aplica-se uma tensão positiva entre o anodo e o cátodo o diodo está polarizado diretamente. ( F ) Os materiais tipo n possuem como portadores minoritários os elétrons livres e como portadores majoritários as lacunas. ( Os materiais tipo n possuem como portadores majoritários os elétrons livres e como portadores minoritários as lacunas.) ( V ) Os diodos de Silício possuem uma queda de tensão de 0,7V quando polarizados diretamente, enquanto os diodos de Germânio possuem uma queda de tensão de 0.3V quando polarizados diretamente. 2-Determine para o circuito abaixo, os seguintes itens: a) Demonstre as etapas de operação do circuito, mostrando o caminho de circulação das correntes durante o semi ciclo positivo e negativo da alimentação; 1) Durante o semiciclo positivo o diodo D1 conduz, pois está polarizado diretamente, enquanto que o diodo D2 não conduz, pois está polarizado reversamente. 2) Durante o semiciclo negativo o diodo D2 conduz, pois está polarizado diretamente, enquanto que o diodo D1 não conduz, pois está polarizado reversamente. b) Tensão de pico de entrada (Vp), Tensão eficaz de entrada (Vef), Freqüência (f) e período (T) do sinal de entrada; 𝑉𝑒𝑓 = 15V , 𝑉𝑒𝑓 = 𝑉𝑃 √2 , 𝑉𝑃 = √2𝑉𝑒𝑓 = √2 × 15 = 21,21V = 2𝜋𝑓 , 𝑓 = 2𝜋 = 120𝜋 2𝜋 = 60Hz , 𝑇 = 1 𝑓 = 1 60 = 16,67ms MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO MÉDIA E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE UNIDADE CURRICULAR: ELETRÔNICA GERAL I PROF.: THIAGO ALENCAR MOREIRA DE BAIRROS c) A tensão média na carga RL, (VRLmed) e corrente média na carga RL (IRLmed); 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 = 2(𝑉𝑃−𝑉𝐷) 𝜋 = 2(21,21−0,7) 𝜋 = 40,52 𝜋 = 13,05V 𝐼𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 𝑅𝐿 = 40,52 24 = 0,54A d) Corrente média no diodo D1 (IDmed) e Corrente máxima na carga RL (IRLmáx); 𝐼𝐷𝑚𝑒𝑑 = (𝑉𝑃−𝑉𝐷) 𝜋𝑅𝐿 = (21,21−0,7) 24𝜋 = 20,51 24𝜋 = 0,27𝐴 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 = 𝑉𝑃 − 𝑉𝐷 = 21,21 − 0,7 = 20,51V 𝐼𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 𝑅𝐿 = 20,51 24 = 0,85A e) Tensão Reversa no diodo D1; 𝑉𝐷𝑟𝑒𝑣 = −2𝑉𝑃 + 𝑉𝐷 = −42,42 − 0,7 = −41,72V f) Forma de onda na carga RL, com todos os valores de tensão e tempo; g) Forma de onda no diodo D1. H) Forma de onda no diodo D2. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO MÉDIA E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE UNIDADE CURRICULAR: ELETRÔNICA GERAL I PROF.: THIAGO ALENCAR MOREIRA DE BAIRROS 3- Dado o circuito Determine: a) O valor do capacitor necessário para uma tensão de ripple (Vr) de 10% da Tensão média; Do exercício anterior temos que: = 2𝜋𝑓 , 𝑓 = 2𝜋 = 120𝜋 2𝜋 = 60Hz , 𝑇 = 1 𝑓 = 1 60 = 16,67ms Porém a frequência de saída (fs) do retificador de onda completa é o dobro do valor da frequência de entrada portanto: 𝑓𝑠 = 2𝑓 = 2 × 60 = 120Hz , 𝑇𝑠 = 1 𝑓𝑠 = 1 120 = 8,33ms 𝑉𝑟 = 0,1𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 𝐶 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 𝑓𝑠 𝑉𝑟 𝑅𝐿 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 120 × 0.1 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 × 24 = 1 120 × 0.1 × 24 = 3,47mF b) Tensão média e mínima na carga RL; 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 = 𝑉𝑃 − 𝑉𝐷 = 21,21 − 0,7 = 20,51V 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑟 2 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 − 0.1𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 2 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 − 0.05𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 , 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 + 0,05𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 , 1,05𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 , 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 1,05 = 20,51 1,05 = 19,53V 𝑉𝑟 = 0,1𝑉𝑅𝐿𝑚𝑒𝑑 = 0,1 × 19,53 = 1,95V 𝑉𝑟 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑖𝑛 , 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑖𝑛 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑟 = 20,51 − 1,95 = 18,56V c) Corrente máxima na carga RL; 𝐼𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 = 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 𝑅𝐿 = 20,51 24 = 0,85A d) A frequência do sinal na carga RL. 𝑓𝑠 = 2𝑓 = 2 × 60 = 120Hz MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO MÉDIA E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE UNIDADE CURRICULAR: ELETRÔNICA GERAL I PROF.: THIAGO ALENCAR MOREIRA DE BAIRROS e) Forma de onda na carga RL, com todos os valores de tensão e tempo; 4 – Para o circuito retificador: Determine: a) Demonstre as etapas de operação do circuito, mostrando o caminho de circulação das correntes durante o semi ciclo positivo e negativo da alimentação; 1) Durante o semiciclo positivo os diodos D1 e D2 conduzem, pois estão polarizados diretamente, enquanto que os diodos D3 e D4 não conduzem, pois estão polarizados reversamente. 2) Durante o semiciclo negativo os diodos D3 e D4 conduzem, pois estão polarizados diretamente, enquanto que os diodos D1 e D2 não conduzem, pois estão polarizados reversamente. b) Tensão de pico de entrada (Vp), Freqüência (f) e período (T) do sinal de entrada; Equação da forma de onda de tensão senoidal: 𝑉(𝑡) = 𝑉𝑃sen(𝜔𝑡) Equação da tensão de saída no secundário: 𝑉(𝑡) = 20sen(100𝜋𝑡) MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO MÉDIA E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE UNIDADE CURRICULAR: ELETRÔNICA GERAL I PROF.: THIAGO ALENCAR MOREIRA DE BAIRROS 𝑉𝑃 = 20V, = 2𝜋𝑓 , 𝑓 = 2𝜋 = 100𝜋 2𝜋 = 50Hz , 𝑇 = 1 𝑓 = 1 50 = 20ms c) Tensão máxima na carga RL (VRLmáx); 𝑉𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 = (𝑉𝑃 − 2𝑉𝐷) = (20 − 1,4) = 18,6V Tensão Reversa no diodo D1; 𝑉𝐷𝑟𝑒𝑣 = −𝑉𝑃 = −19,3V d) Forma de onda na carga RL, com todos os valores de tensão e tempo; e) Forma de onda no diodo D1.
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