1.3 Amplitudes Um sinal CA, tensão ou corrente, pode ser especificado em termos de amplitude de várias formas diferentes. Tomemos como referência ...

1.3 Amplitudes

Um sinal CA, tensão ou corrente, pode ser especificado em termos de amplitude de várias formas diferentes. Tomemos como referência uma tensão alternada senoidal no Gráfico 1.3. 1.3.1 Valor instantâneo - v(t)
O valor instantâneo v(t) é a amplitude do sinal em um determinado instante t. Matematicamente, ele deve ser calculado pela expressão:

1.3.2 Valor máximo ou valor de pico - Vmáx ou Vp
Na expressão de v(t), o valor Vmáx corresponde ao maior valor da amplitude do sinal, seja ela positiva ou negativa, conforme o Gráfico 1.3. Em muitos circuitos, como alguns que estudaremos neste livro, esse é o valor mais importante do sinal, para efeito de análise e projeto.

1.3.3 Valor de pico a pico - VPP
O valor de pico a pico VPP corresponde à amplitude total entre os dois pontos máximos (positivo e negativo) do sinal, vide Gráfico 1.3. Portanto, ele é o dobro do valor máximo. Matematicamente:

Os valores Vmáx e Vpp são mais significativos que o instantâneo, pois por meio deles é possível comparar a amplitude de sinais diferentes. Além disso, ao analisarmos um sinal com um osciloscópio, esses valores podem ser facilmente medidos.

1.3.4 Valor médio - Vdc ou Vm
O valor médio de uma função variável e periódica, considerando o intervalo de tempo equivalente ao período T, é um valor constante cuja área, para o mesmo intervalo de tempo T, tem o mesmo valor da área do sinal periódico, como no exemplo da Gráfico 1.4. Por causa dessa analogia com um nível contínuo, ou dc (direct current), a sua denominação usual é Vdc.

Para os propósitos deste livro, há três tipos de sinais baseados na função senoidal que são de interesse: sinal senoidal normal, sinal senoidal retificado em meia onda e sinal senoidal retificado em onda completa. A Tabela 1.1 apresenta as fórmulas de tensão média referentes a essas formas de onda.

1.3.5 Valor eficaz - Vef ou Vrms
Antes de apresentar as fórmulas dos valores eficazes de tensão, é interessante conceituar esse tipo de medida. A Figura 1.3(a) apresenta a forma de onda de uma tensão senoidal v(t) de período T. Essa tensão é aplicada a uma resistência R durante um intervalo de tempo, conforme a Figura 1.3(b). Consideremos que essa resistência esteja dissipando uma potência média P. A mesma resistência R pode ser submetida a uma tensão contínua, de modo que ela dissipe a mesma potência P, conforme indica o Gráfico 1.5. O que se pode dizer é que o valor eficaz da tensão periódica v(t) deve ser igual ao valor da tensão contínua para que a potência dissipada em R seja a mesma.

O valor eficaz Vef da tensão é também denominado Vrms (de Root Mean Square - Raiz Média Quadrática). O valor eficaz é usado, por exemplo, para caracterizar a tensão das redes elétricas de baixa, média e alta tensão: 127 V – 24,3 kV – 230 kV. Da mesma forma como fizemos para a análise de valor médio, nos restringiremos a apresentar as fórmulas de tensão eficaz referentes às três formas de onda que nos interessam, de acordo com a Tabela 1.2. Vamos recapitular?

Neste capítulo, analisamos o conceito de sinal alternado periódico, em particular, o sinal senoidal, pois ele será utilizado na análise e projeto de fonte de alimentação. Em seguida, apresentamos os diversos parâmetros que caracterizam o sinal periódico senoidal, como período, frequência e os seus valores principais de amplitude, denominados valores máximo, de pico a pico, médio e eficaz, pois são valores usuais em medidas de sinais e em dimen