Questões Eletrônica Analógica 1

Todos os cálculos devem ser apresentados na resolução e ter suas respostas finais destacadas Os itens que não envolverem cálculos matemáticos devem ser contextualizados explicados de forma clara e detalhada com o máximo informações Caso seja adequado utilize gráficos imagens fluxogramas e outros itens que possam enriquecer as respostas A resolução pode ser manualmente feita manualmente ou construída em um editor de texto Para as duas situações lembrese de colocar um cabeçalho informando seu nome Período RA Curso e Disciplina Organize as informações no documento e caso seja feita a mão capriche na letra para que as informações possam ser compreendidas Tenha uma ótima ACQA Bons estudos Considerando os tópicos de estudos da disciplina de Eletrônica Analógica 1 responda a Considerando o circuito ceifador e o diodo ideal desenhe a forma de onda do sinal na carga considerando uma entrada senoidal conforme a imagem a seguir 10 b Considerando o circuito ceifador e o diodo ideal desenhe a forma de onda do sinal na carga considerando uma entrada senoidal conforme a imagem a seguir 10 c Considerando o circuito grampeador e o diodo ideal desenhe a forma de onda do sinal na carga considerando uma entrada senoidal conforme a imagem a seguir 10 d Para o circuito retificador a seguir calcule o valor da tensão média no resistor de 47K ohms 10 e Para o circuito a seguir qual é o valor da tensão na carga RL Tensão de saída considerando os diodos ideais e uma tensão de entrada de 120 V RMS 10 f Calcule a potência dissipada pelo resistor de 1K Considere o diodo de silício 10 g Alguns sistemas utilizam baterias para alimentação no caso de falta de energia Considerando uma fonte de 15V uma bateria de 12V uma carga de 470 ohms e diodos ideais qual será a potência dissipada pela carga 10 h Consulte na folha de dados Datasheet do diodo 1N5408 e informe o valor dos seguintes parâmetros Corrente direta máxima Tensão reversa máxima Tensão direta máxima Material e tipo de encapsulamento 10 i Pesquise sobre os tipos de resistores mais comuns na eletrônica e descreva suas características básicas Enriqueça sua resposta 10 j Explique o que é um sensor do tipo PT100 Como funciona e suas aplicações Enriqueça sua resposta 10 Eletrônica Analógica itPSJMiqu Prazo de entrega 100625 até 2000 SOLUÇÃO Nota O valor máximo da tensão de saída quando o diodo está cortado é dado pelo divisor de tensão formado por RS e RL SOLUÇÃO Nota O valor máximo da tensão de saída quando o diodo está cortado é dado pelo divisor de tensão formado por RS e RL c Considerando o circuito grampeador e o diodo ideal desenhe a forma de onda do sinal na carga considerando uma entrada senoidal conforme a imagem a seguir 10 SOLUÇÃO Ventrada 2Vp Vp Vsaída SOLUÇÃO Considerando o diodo ideal a tensão média no resistor de 47 KΩ é dada pela tensão de saída do retificador de meia onda A relação entre a tensão máxima Vmax e tensão eficaz Vef é dada por Substituindo esse valor na fórmula da Vmed No circuito apresentado a tensão eficaz de entrada vale 50 V Assim desprezandose a queda de tensão no diodo obtémse a tensão média no resistor de 47 kΩ SOLUÇÃO A tensão no enrolamento secundário do transformador é obtida por Na alternância negativa da tensão do enrolamento secundário D2 corta D1 conduz e carrega C1 com a tensão Vp fazendo com sua placa conectada a D2 fique positiva Na alternância positiva D1 corta D2 conduz fazendo com que a tensão Vp do enrolamento secundário se some à tensão do capacitor Vp Assim a tensão presente na carga RL será 2Vp Por conta disso foi dado o nome de dobrador de tensão a esse circuito Convertendo a tensão eficaz de 1200 V do secundário para tensão de pico Portanto a tensão em RL será SOLUÇÃO Aplicando a Lei de Kirchhoff para tensões temos 12 𝑉𝑑 𝐼 1𝑘 0 Em um diodo de silício em condução a queda de tensão Vd será 07 V I é a corrente que passa no circuito Assim 12 07 𝐼 1𝑘 0 113 𝐼 1𝑘 0 𝐼 113 1𝑘 113 𝑚𝐴 Logo a potência dissipada no resistor é 𝑃 𝐼2 𝑅 𝑃 113 1032 103 𝑃 12769 106 103 12769 𝑚𝑊 SOLUÇÃO Calculase a potência dissipada pela carga com a seguinte fórmula 𝑃 𝑉2 𝑅 Há dois valores possíveis para V 1 15 V quando o circuito for alimentado pela fonte energia da concessionária ativa e 2 12 V quando o circuito for alimentado pela bateria queda de energia da concessionária 1 Potência dissipada na carga para V 15 𝑃 152 470 225 470 048 𝑊 2 Potência dissipada na carga para V 12 𝑃 122 470 144 470 031 𝑊 Os diodos impedem que as fontes alimentem a carga simultaneamente fazendo os respectivos chaveamentos SOLUÇÃO 1N5408 Corrente direta máxima IO 3 A Tensão reversa máxima VR 1000 V Tensão direta máxima VF 1V Material e tipo de encapsulamento epóxi moldado case 26705 Fonte DATA SHEET 1N5408 wwwonsemicom Tipos de Resistores Resistores Fixos 1 Resistor de carvão É o tipo mais antigo de resistor e o mais barato A quantidade de carvão é usada determinar o valor do resistor É indicado para circuitos sujeitos a grandes picos de tensão elétrica Fonte httpscaldeiradigitalwordpresscom20140211resistor 2 Resistor de Filme de Carbono Utiliza filme de carbono sobre um cilindro de cerâmica Por sua fabricação simples e barata apresenta alto ruído elétrico e instabilidade térmica quando comparado a outros tipos de resistores Assim é indicado para circuitos de baixo custo em que a precisão não seja crítica 3 Resistor de Filme Metálico Sua fabricação é semelhante ao resistor de filme de carbono diferindo apenas no material usado filme metálico em vez de filme de carbono Contudo essa substituição de material melhora substancialmente tanto sua precisão quanto sua estabilidade térmica sendo indicado para amplificadores de sinais e instrumentos de precisão Fonte httpswwwmundodaeletricacombrresistoresfixos 4 Resistor de Fio Wirewound É construído enrolandose um fio comprido em volta de um núcleo de cerâmica ou vidro que atua como dissipador de calor Isso permite obter componentes com maiores dissipação de potência e valores ôhmicos menores em relação a outros tipos de resistores Fonte httpswwwmundodaeletricacombrresistoresfixos 5 Resistor de Filme de Óxido Metálico Sua construção é semelhante ao resistor de filme metálico diferindo apenas no uso de filme de óxido metálico Isso garante alta resistência à sobrecarga de tensão e alta estabilidade térmica sendo usados em circuitos onde essas características são essenciais como em dispositivos de proteção contra surtos de tensão Fonte httpsbasicaodaeletronicacombrcomponentesresistoresguiacompletotiposderesistores esuasaplicacoes 6 Resistores de Filme Grosso e Fino Destinamse principalmente ao uso em circuitos integrados e em dispositivos de alta precisão O resistor de filme fino apresenta melhor estabilidade térmica e menor ruído Resistor de filme Fonte httpsbasicaodaeletronicacombrcomponentesresistoresguiacompletotiposderesistores esuasaplicacoes Resistores Variáveis 1 Potenciômetro Esse é um resistor variável usado normalmente como divisor de tensão Sua estrutura possibilita o ajuste da resistência conforme necessário como por exemplo em circuitos controle de volume e de brilho Fonte httpswwwpaulobritescombrwpcontentuploads201710Fig4Potenciometroligado comodivisordetensC3A3ominjpg 2 Reostato É uma variação do potenciômetro usada para controlar corrente em dispositivos de alta potência sem alterar a tensão elétrica conforme ocorre em controle de motores e em sistemas de iluminação Fonte httpswwwpaulobritescombrwpcontentuploads201710FIG3Potenciometroligado comoreostatominjpg 3 Trimpot É um tipo de potenciômetro com dimensões reduzidas Além disso seu ajuste é feito por meio de uma chave de fenda Ele é utilizado em calibração fina de circuitos de sintonia e em circuitos sensores de instrumentação eletrônica Fonte httpswwwecotroncomponentescombrcomponenteseletronicostrimpotskitcom05pecas trimpot2mpt102lhorizontal O PT100 é um dispositivo sensível à variação de temperatura Seu funcionamento baseiase na variação da resistência elétrica com a variação de temperatura Ao contrário de outros materiais em que a variação obedece a uma lei quadrática ela é linear no PT100 Fonte httpsklasmeierengineertermometrosderesistenciacomofuncionamecomosao utilizadoslangptpt PT significa platina o material de que é feito o componente O número 100 significa que sua resistência é 100 Ω em 0º C O PT100 caracterizase por alta precisão de medição e estabilidade de desempenho Sua sensibilidade às variações de temperatura permite seu uso em várias áreas tais como monitoramento e controle de temperatura em reatores e dutos da indústria química controle térmico em sistemas climatizadores controle de temperatura em máquinas e fornos industriais padrões de temperatura em laboratórios de calibração A seguir seguem as características do PT100 comercializado pela empresa WEG Fonte httpswwwgentilgroupcombrpartesepecasmotoresemotofreioscaresistorpt1003 fios3mtermoresistorpt100