Folha de Respostas AVC - Avaliação Contínua sobre Retificadores de Tensão

NOME RA CURSO DISCIPLINA Folha de Respostas Avaliação Contínua AVC CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES DISSERTATIVAS Conteúdo as respostas não possuem erros conceituais e reúnem todos os elementos pedidos Linguagem e clareza o texto deve estar correto quanto à ortografia ao vocabulário e às terminologias e as ideias devem ser apresentadas de forma clara sem incoerências Raciocínio o trabalho deve seguir uma linha de raciocínio que se relacione com o material didático Coerência o trabalho deve responder às questões propostas pela atividade Embasamento a argumentação deve ser sustentada por ideias presentes no conteúdo da disciplina A AVC que atender a todos os critérios sem nenhum erro conceitual de ortografia ou concordância bem como reunir todos os elementos necessários para uma resposta completa receberá nota 10 Cada erro será descontado de acordo com sua relevância CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES CÁLCULO Caminho de Resolução O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim O aluno deve colocar todo o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final Resultado Final A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto A AVC que possui detalhamento do cálculo realizado sem pular nenhuma etapa e apresentar resultado final correto receberá nota 10 A atividade que apresentar apenas resultado final mesmo que correto sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero Os erros serão descontados de acordo com a sua relevância INFORMAÇÕES IMPORTANTES LEIA ANTES DE INICIAR A Avaliação Contínua AVC é uma atividade que compreende a elaboração de uma produção dissertativa É importante que leia e compreenda as intruções de avaliação descritas antes do enunciado disponível no AVA Resolução Faça o experimento Estudo de Retificadores de Tensão Retificação de Meia Onda e Filtragem do Sinal utilizando o roteiro disponibilizado no ANEXO Siga todos os passos tire as fotos das imagens na tela do osciloscópio bem como das montagens Depois responda ao questionário 1 Explique detalhadamente o funcionamento do retificador de meia onda sem filtragem sem o capacitor em paralelo utilizando as três formas de onda obtidas Nesta explicação você deve justificar o formato do sinal obtido no resistor e no diodo Coloque obrigatoriamente as fotos das formas de onda visualizadas item 4 do roteiro e do circuito montado 2 Existem diferenças nas formas de onda dos circuitos sem capacitor e com o resistor de 150Ω e de 22kΩ Justifique a sua resposta e inclua as fotos mostrando as formas de onda com os dois valores de resistores 3 Para o circuito com o resistor de 150Ω o que você observou quando aumentou o valor da capacitância do circuito itens 5 e 6 O ripple aumentou ou diminuiu Justifique a sua resposta incluindo as fotos do circuito montado com o capacitor e as formas de onda medidas com o capacitor de 10uF e de 100 uF 4 O resistor pode ser entendido com uma carga para o retificador Ao aumentarmos o valor do resistor de 150Ω para 22kΩ e com o capacitor de 100 μF o que você observa no sinal de ripple ele diminui ou aumenta Por quê Inclua aqui as fotos mostrando a montagem do circuito com o capacitor de 100uF e as formas de onda para os dois casos de resistores 5 Para um mesmo resistor o que ocorre com a tensão contínua do sinal com capacitor de 10 μF e 100μF Qual é maior E com a tensão de ripple Qual é menor Por quê NOME RA CURSO DISCIPLINA Folha de Respostas Avaliação Contínua AVC CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES DISSERTATIVAS Conteúdo as respostas não possuem erros conceituais e reúnem todos os elementos pedidos Linguagem e clareza o texto deve estar correto quanto à ortografia ao vocabulário e às terminologias e as ideias devem ser apresentadas de forma clara sem incoerências Raciocínio o trabalho deve seguir uma linha de raciocínio que se relacione com o material didático Coerência o trabalho deve responder às questões propostas pela atividade Embasamento a argumentação deve ser sustentada por ideias presentes no conteúdo da disciplina A AVC que atender a todos os critérios sem nenhum erro conceitual de ortografia ou concordância bem como reunir todos os elementos necessários para uma resposta completa receberá nota 10 Cada erro será descontado de acordo com sua relevância CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES CÁLCULO Caminho de Resolução O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim O aluno deve colocar todo o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final Resultado Final A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto A AVC que possui detalhamento do cálculo realizado sem pular nenhuma etapa e apresentar resultado final correto receberá nota 10 A atividade que apresentar apenas resultado final mesmo que correto sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero Os erros serão descontados de acordo com a sua relevância INFORMAÇÕES IMPORTANTES LEIA ANTES DE INICIAR A Avaliação Contínua AVC é uma atividade que compreende a elaboração de uma produção dissertativa É importante que leia e compreenda as intruções de avaliação descritas antes do enunciado disponível no AVA Faça o experimento Estudo de Retificadores de Tensão Retificação de Meia Onda e Filtragem do Sinal utilizando o roteiro disponibilizado no ANEXO Siga todos os passos tire as fotos das imagens na tela do osciloscópio bem como das montagens Depois responda ao questionário 1 Explique detalhadamente o funcionamento do retificador de meia onda sem filtragem sem o capacitor em paralelo utilizando as três formas de onda obtidas Nesta explicação você deve justificar o formato do sinal obtido no resistor e no diodo Coloque obrigatoriamente as fotos das formas de onda visualizadas item 4 do roteiro e do circuito montado No retificador de meia onda sem estabilização o circuito consiste em um diodo em série com uma carga resistiva resistor Quando a tensão de entrada sinal senoidal é positiva o diodo conduz corrente e permite que essa parte do sinal passe para o resistor gerando uma forma de onda retificada positiva Por outro lado quando a tensão de entrada é negativa o diodo fica reversamente polarizado bloqueando a passagem de corrente e resultando em zero volts na saída ou seja não há sinal retificado negativo A forma de onda obtida no resistor é uma onda retificada positiva que possui a mesma frequência da forma de onda de entrada mas somente metade do ciclo Já a forma de onda no diodo quando medido em relação ao GND apresenta uma curva que representa a parte não conduzida do sinal ou seja a porção negativa da forma de onda de entrada é suprimida pelo diodo resultando em uma tensão zero 2 Existem diferenças nas formas de onda dos circuitos sem capacitor e com o resistor de 150Ω e de 22kΩ Justifique a sua resposta e inclua as fotos mostrando as formas de onda com os dois valores de resistores Sim existem diferenças nas formas de onda dos circuitos sem capacitor e com resistores de 150Ω e 22kΩ A principal diferença está na amplitude do sinal retificado Com o resistor de 150Ω a resistência é menor o que resulta em uma maior dissipação de energia e consequentemente em uma tensão retificada de menor amplitude Já com o resistor de 22kΩ a resistência é maior resultando em uma menor dissipação de energia e portanto em uma tensão retificada de maior amplitude 3 Para o circuito com o resistor de 150Ω o que você observou quando aumentou o valor da capacitância do circuito itens 5 e 6 O ripple aumentou ou diminuiu Justifique a sua resposta incluindo as fotos do circuito montado com o capacitor e as formas de onda medidas com o capacitor de 10uF e de 100 uF Ao aumentar o valor da capacitância do circuito com o resistor de 150Ω o ripple diminuiu O ripple é a variação de amplitude presente na forma de onda retificada devido à presença de componentes de frequência mais baixa no sinal Ao adicionar um capacitor de maior capacitância em paralelo ao resistor a capacidade do capacitor em filtrar as variações de tensão aumenta reduzindo assim o ripple 4 O resistor pode ser entendido com uma carga para o retificador Ao aumentarmos o valor do resistor de 150Ω para 22kΩ e com o capacitor de 100 μF o que você observa no sinal de ripple ele diminui ou aumenta Por quê Inclua aqui as fotos mostrando a montagem do circuito com o capacitor de 100uF e as formas de onda para os dois casos de resistores Ao aumentar o valor do resistor de 150Ω para 22kΩ e utilizar o capacitor de 100μF o sinal de ripple diminui Isso ocorre porque o resistor atua como uma carga para o retificador influenciando a queda de tensão no circuito Com um resistor de maior valor a queda de tensão é maior o que resulta em uma menor variação de tensão ripple na forma de onda retificada O capacitor por sua vez auxilia na filtragem desse ripple suavizando ainda mais o sinal 5 Para um mesmo resistor o que ocorre com a tensão contínua do sinal com capacitor de 10 μF e 100μF Qual é maior E com a tensão de ripple Qual é menor Por quê Para um mesmo resistor a tensão contínua valor médio do sinal com o capacitor de 100μF é maior do que com o capacitor de 10μF Isso acontece porque o capacitor de maior capacitância possui maior capacidade de armazenar carga e portanto resulta em uma média de tensão maior O capacitor de 100μF apresenta uma maior suavização do sinal reduzindo a variação de tensão ao longo do tempo e gerando uma tensão média maior Em relação à tensão de ripple ou seja a variação de amplitude presente na forma de onda retificada o capacitor de 100μF apresentará um ripple menor do que o capacitor de 10μF Isso ocorre porque o capacitor de maior capacitância é capaz de filtrar mais eficientemente as variações de tensão reduzindo o efeito do ripple na forma de onda Estudo de Retificadores de Tensão Retificação de Meia Onda e Filtragem do Sinal RELATÓRIO DE PRÁTICA LABORATORIAL COMPONENTES DO GRUPO RA NOTA CIDADE DATA 1 INTRODUÇÃO A experiência em questão tem como objetivo estudar os circuitos retificadores de meia onda com e sem filtragem capacitiva Um retificador de meia onda é um circuito que converte um sinal de entrada alternado em um sinal retificado onde apenas uma metade do ciclo da forma de onda é utilizada Esses circuitos são amplamente utilizados em fontes de alimentação e em diversas aplicações eletrônicas Neste experimento serão utilizados diferentes componentes eletrônicos como gerador de função osciloscópio resistores e capacitores além de uma protoboard para fixação dos componentes e fiação para conexão O objetivo é verificar o funcionamento dos circuitos retificadores de meia onda analisar as formas de onda obtidas e compreender o efeito da filtragem capacitiva na redução do ripple 2 OBJETIVOS Verificar experimentalmente os circuitos retificadores de meia onda com e sem a filtragem capacitiva Trabalhar com instrumentos de medidas de sinais de tensão como o osciloscópio e atuar em geradores de sinal para gerar uma onda senoidal específica 3 MATERIAIS E MÉTODOS Os materiais utilizados Gerador de função Osciloscópio Resistor de 22kΩ Resistor de 150Ω Capacitor de 10 μF Capacitor de 100 μF Protoboard para fixação dos bipolos Fiação para conexão Ponta de prova para os osciloscópios 2 unidades Método experimental Ajuste do osciloscópio realizar as configurações necessárias no osciloscópio para a correta visualização e medição dos sinais Isso inclui selecionar o canal adequado ajustar o trigger verificar a calibração da ponta de prova e ajustar os parâmetros de amplitude e tempo Montagem do circuito retificador de meia onda montar o circuito de acordo com o esquema elétrico fornecido utilizando o diodo retificador e o resistor de 150Ω Ajuste do gerador de função Configurar o gerador de função para gerar uma onda senoidal com frequência de 500Hz e amplitude de 6 volts Medição das formas de onda utilizar o osciloscópio para medir e registrar as formas de onda do gerador de sinais da tensão no resistor e da tensão no diodo Anotar os valores de pico valor máximo e mínimo de cada onda Adição do capacitor de 10 μF conectar o capacitor de 10 μF em paralelo com o resistor e medir a forma de onda no resistor com o botão ACDC em DC e AC Anotar o valor DC do sinal e desenhar o ripple anotando o valor do Vripplepp Substituição do capacitor por um de 100 μF trocar o capacitor de 10 μF pelo capacitor de 100 μF e repetir o procedimento do item 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados obtidos durante a realização do experimento foram analisados e discutidos Foram montados circuitos retificadores de meia onda com e sem filtragem capacitiva e os sinais de tensão foram medidos utilizando um osciloscópio No circuito retificador de meia onda sem filtragem capacitiva observouse que a forma de onda da tensão no resistor apresentava apenas uma metade do ciclo da onda senoidal de entrada correspondente ao período positivo Isso ocorre porque o diodo utilizado permite a passagem de corrente apenas quando polarizado diretamente Dessa forma a tensão no diodo apresentou uma forma de onda retificada com a parte negativa da onda senoidal de entrada sendo suprimida Ao adicionar um capacitor de 10 μF em paralelo com o resistor foi possível verificar uma melhora na forma de onda retificada O capacitor atua como um elemento de armazenamento de carga suavizando a variação de tensão no resistor Para avaliar a eficácia do filtro capacitivo o botão ACDC do osciloscópio foi ajustado para a configuração DC permitindo medir o valor médio da tensão no resistor que corresponde à componente contínua do sinal Além disso o ripple que é a variação da tensão no resistor em torno do valor médio foi calculado e registrado Ao substituir o capacitor de 10 μF por um capacitor de 100 μF foi observado um aumento ainda maior no efeito de filtragem capacitiva O valor médio da tensão no resistor se aproximou ainda mais do valor de pico da onda senoidal de entrada indicando uma melhor filtragem do sinal Além disso o ripple foi reduzido em comparação com o circuito anterior demonstrando a eficácia do aumento da capacitância na redução das variações de tensão Com base nos resultados obtidos podese concluir que o circuito retificador de meia onda sem filtragem capacitiva é capaz de retificar o sinal de entrada eliminando a metade negativa da onda senoidal No entanto a forma de onda retificada ainda apresenta variações significativas em torno do valor médio caracterizadas pelo ripple A adição de um capacitor em paralelo com o resistor proporciona uma melhoria considerável na filtragem do sinal reduzindo as variações e aproximando o valor médio da tensão retificada ao valor de pico da onda senoidal de entrada Aumentar a capacitância do capacitor resulta em um melhor desempenho do filtro capacitivo com uma redução ainda maior no ripple Esses resultados destacam a importância da utilização de elementos de filtragem em circuitos retificadores para obter uma tensão mais estável e contínua 5 QUESTIONÁRIO 1 Explique detalhadamente o funcionamento do retificador de meia onda sem filtragem sem o capacitor em paralelo utilizando as três formas de onda obtidas Nesta explicação você deve justificar o formato do sinal obtido no resistor e no diodo Coloque obrigatoriamente as fotos das formas de onda visualizadas item 4 do roteiro e do circuito montado No retificador de meia onda sem estabilização o circuito consiste em um diodo em série com uma carga resistiva resistor Quando a tensão de entrada sinal senoidal é positiva o diodo conduz corrente e permite que essa parte do sinal passe para o resistor gerando uma forma de onda retificada positiva Por outro lado quando a tensão de entrada é negativa o diodo fica reversamente polarizado bloqueando a passagem de corrente e resultando em zero volts na saída ou seja não há sinal retificado negativo A forma de onda obtida no resistor é uma onda retificada positiva que possui a mesma frequência da forma de onda de entrada mas somente metade do ciclo Já a forma de onda no diodo quando medido em relação ao GND apresenta uma curva que representa a parte não conduzida do sinal ou seja a porção negativa da forma de onda de entrada é suprimida pelo diodo resultando em uma tensão zero 2 Existem diferenças nas formas de onda dos circuitos sem capacitor e com o resistor de 150Ω e de 22kΩ Justifique a sua resposta e inclua as fotos mostrando as formas de onda com os dois valores de resistores Sim existem diferenças nas formas de onda dos circuitos sem capacitor e com resistores de 150Ω e 22kΩ A principal diferença está na amplitude do sinal retificado Com o resistor de 150Ω a resistência é menor o que resulta em uma maior dissipação de energia e consequentemente em uma tensão retificada de menor amplitude Já com o resistor de 22kΩ a resistência é maior resultando em uma menor dissipação de energia e portanto em uma tensão retificada de maior amplitude 3 Para o circuito com o resistor de 150Ω o que você observou quando aumentou o valor da capacitância do circuito itens 5 e 6 O ripple aumentou ou diminuiu Justifique a sua resposta incluindo as fotos do circuito montado com o capacitor e as formas de onda medidas com o capacitor de 10uF e de 100 uF Ao aumentar o valor da capacitância do circuito com o resistor de 150Ω o ripple diminuiu O ripple é a variação de amplitude presente na forma de onda retificada devido à presença de componentes de frequência mais baixa no sinal Ao adicionar um capacitor de maior capacitância em paralelo ao resistor a capacidade do capacitor em filtrar as variações de tensão aumenta reduzindo assim o ripple Max 1831 V resistor 150 Ω t 5242 s interv tempo 5 µs 500Hz 10µF 150 4 O resistor pode ser entendido com uma carga para o retificador Ao aumentarmos o valor do resistor de 150Ω para 22kΩ e com o capacitor de 100 μF o que você observa no sinal de ripple ele diminui ou aumenta Por quê Inclua aqui as fotos mostrando a montagem do circuito com o capacitor de 100uF e as formas de onda para os dois casos de resistores Ao aumentar o valor do resistor de 150Ω para 22kΩ e utilizar o capacitor de 100μF o sinal de ripple diminui Isso ocorre porque o resistor atua como uma carga para o retificador influenciando a queda de tensão no circuito Com um resistor de maior valor a queda de tensão é maior o que resulta em uma menor variação de tensão ripple na forma de onda retificada O capacitor por sua vez auxilia na filtragem desse ripple suavizando ainda mais o sinal Max 461 V resistor 150 Ω t 5624 s interv tempo 5 µs 500Hz 100µF 150 5 Para um mesmo resistor o que ocorre com a tensão contínua do sinal com capacitor de 10 μF e 100μF Qual é maior E com a tensão de ripple Qual é menor Por quê Para um mesmo resistor a tensão contínua valor médio do sinal com o capacitor de 100μF é maior do que com o capacitor de 10μF Isso acontece porque o capacitor de maior capacitância possui maior capacidade de armazenar carga e portanto resulta em uma média de tensão maior O capacitor de 100μF apresenta uma maior suavização do sinal reduzindo a variação de tensão ao longo do tempo e gerando uma tensão média maior Em relação à tensão de ripple ou seja a variação de amplitude presente na forma de onda retificada o capacitor de 100μF apresentará um ripple menor do que o capacitor de 10μF Isso ocorre porque o capacitor de maior capacitância é capaz de filtrar mais eficientemente as variações de tensão reduzindo o efeito do ripple na forma de onda 6 CONCLUSÕES Com base nos resultados e discussões realizadas podemos concluir que a utilização de um circuito retificador de meia onda com filtragem capacitiva é eficaz na obtenção de uma tensão contínua mais estável A adição de um capacitor em paralelo com o resistor permite a redução das variações de tensão e aproxima o valor médio da tensão retificada ao valor de pico da onda senoidal de entrada Além disso verificouse que o aumento da capacitância do capacitor resulta em uma melhoria adicional no desempenho do filtro capacitivo reduzindo ainda mais as variações de tensão Esses resultados têm implicações importantes na aplicação de circuitos retificadores em diversas áreas como eletrônica de potência e fontes de alimentação A estabilização da tensão retificada contribui para o bom funcionamento de dispositivos elétricos e eletrônicos evitando flutuações indesejadas e garantindo uma corrente contínua adequada Em resumo este experimento demonstrou a importância da utilização de elementos de filtragem em circuitos retificadores de meia onda fornecendo uma base sólida para futuras pesquisas e aplicações nessa área REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS PETRY C A Retificadores de Meia Onda e Onda Completa Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Santa Catarina 2013 WENDLING M Retificadores UNESP 2011 Estudo de Retificadores de Tensão Retificação de Meia Onda e Filtragem do Sinal RELATÓRIO DE PRÁTICA LABORATORIAL COMPONENTES DO GRUPO RA NOTA CIDADE DATA 1 INTRODUÇÃO A experiência em questão tem como objetivo estudar os circuitos retificadores de meia onda com e sem filtragem capacitiva Um retificador de meia onda é um circuito que converte um sinal de entrada alternado em um sinal retificado onde apenas uma metade do ciclo da forma de onda é utilizada Esses circuitos são amplamente utilizados em fontes de alimentação e em diversas aplicações eletrônicas Neste experimento serão utilizados diferentes componentes eletrônicos como gerador de função osciloscópio resistores e capacitores além de uma protoboard para fixação dos componentes e fiação para conexão O objetivo é verificar o funcionamento dos circuitos retificadores de meia onda analisar as formas de onda obtidas e compreender o efeito da filtragem capacitiva na redução do ripple 2 OBJETIVOS Verificar experimentalmente os circuitos retificadores de meia onda com e sem a filtragem capacitiva Trabalhar com instrumentos de medidas de sinais de tensão como o osciloscópio e atuar em geradores de sinal para gerar uma onda senoidal específica 3 MATERIAIS E MÉTODOS Os materiais utilizados Gerador de função Osciloscópio Resistor de 22kΩ Resistor de 150Ω Capacitor de 10 μF Capacitor de 100 μF Protoboard para fixação dos bipolos Fiação para conexão Ponta de prova para os osciloscópios 2 unidades Método experimental Ajuste do osciloscópio realizar as configurações necessárias no osciloscópio para a correta visualização e medição dos sinais Isso inclui selecionar o canal adequado ajustar o trigger verificar a calibração da ponta de prova e ajustar os parâmetros de amplitude e tempo Montagem do circuito retificador de meia onda montar o circuito de acordo com o esquema elétrico fornecido utilizando o diodo retificador e o resistor de 150Ω Ajuste do gerador de função Configurar o gerador de função para gerar uma onda senoidal com frequência de 500Hz e amplitude de 6 volts Medição das formas de onda utilizar o osciloscópio para medir e registrar as formas de onda do gerador de sinais da tensão no resistor e da tensão no diodo Anotar os valores de pico valor máximo e mínimo de cada onda Adição do capacitor de 10 μF conectar o capacitor de 10 μF em paralelo com o resistor e medir a forma de onda no resistor com o botão ACDC em DC e AC Anotar o valor DC do sinal e desenhar o ripple anotando o valor do Vripplepp Substituição do capacitor por um de 100 μF trocar o capacitor de 10 μF pelo capacitor de 100 μF e repetir o procedimento do item 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados obtidos durante a realização do experimento foram analisados e discutidos Foram montados circuitos retificadores de meia onda com e sem filtragem capacitiva e os sinais de tensão foram medidos utilizando um osciloscópio No circuito retificador de meia onda sem filtragem capacitiva observouse que a forma de onda da tensão no resistor apresentava apenas uma metade do ciclo da onda senoidal de entrada correspondente ao período positivo Isso ocorre porque o diodo utilizado permite a passagem de corrente apenas quando polarizado diretamente Dessa forma a tensão no diodo apresentou uma forma de onda retificada com a parte negativa da onda senoidal de entrada sendo suprimida Ao adicionar um capacitor de 10 μF em paralelo com o resistor foi possível verificar uma melhora na forma de onda retificada O capacitor atua como um elemento de armazenamento de carga suavizando a variação de tensão no resistor Para avaliar a eficácia do filtro capacitivo o botão ACDC do osciloscópio foi ajustado para a configuração DC permitindo medir o valor médio da tensão no resistor que corresponde à componente contínua do sinal Além disso o ripple que é a variação da tensão no resistor em torno do valor médio foi calculado e registrado Ao substituir o capacitor de 10 μF por um capacitor de 100 μF foi observado um aumento ainda maior no efeito de filtragem capacitiva O valor médio da tensão no resistor se aproximou ainda mais do valor de pico da onda senoidal de entrada indicando uma melhor filtragem do sinal Além disso o ripple foi reduzido em comparação com o circuito anterior demonstrando a eficácia do aumento da capacitância na redução das variações de tensão Com base nos resultados obtidos podese concluir que o circuito retificador de meia onda sem filtragem capacitiva é capaz de retificar o sinal de entrada eliminando a metade negativa da onda senoidal No entanto a forma de onda retificada ainda apresenta variações significativas em torno do valor médio caracterizadas pelo ripple A adição de um capacitor em paralelo com o resistor proporciona uma melhoria considerável na filtragem do sinal reduzindo as variações e aproximando o valor médio da tensão retificada ao valor de pico da onda senoidal de entrada Aumentar a capacitância do capacitor resulta em um melhor desempenho do filtro capacitivo com uma redução ainda maior no ripple Esses resultados destacam a importância da utilização de elementos de filtragem em circuitos retificadores para obter uma tensão mais estável e contínua 5 QUESTIONÁRIO 1 Explique detalhadamente o funcionamento do retificador de meia onda sem filtragem sem o capacitor em paralelo utilizando as três formas de onda obtidas Nesta explicação você deve justificar o formato do sinal obtido no resistor e no diodo Coloque obrigatoriamente as fotos das formas de onda visualizadas item 4 do roteiro e do circuito montado No retificador de meia onda sem estabilização o circuito consiste em um diodo em série com uma carga resistiva resistor Quando a tensão de entrada sinal senoidal é positiva o diodo conduz corrente e permite que essa parte do sinal passe para o resistor gerando uma forma de onda retificada positiva Por outro lado quando a tensão de entrada é negativa o diodo fica reversamente polarizado bloqueando a passagem de corrente e resultando em zero volts na saída ou seja não há sinal retificado negativo A forma de onda obtida no resistor é uma onda retificada positiva que possui a mesma frequência da forma de onda de entrada mas somente metade do ciclo Já a forma de onda no diodo quando medido em relação ao GND apresenta uma curva que representa a parte não conduzida do sinal ou seja a porção negativa da forma de onda de entrada é suprimida pelo diodo resultando em uma tensão zero 2 Existem diferenças nas formas de onda dos circuitos sem capacitor e com o resistor de 150Ω e de 22kΩ Justifique a sua resposta e inclua as fotos mostrando as formas de onda com os dois valores de resistores Sim existem diferenças nas formas de onda dos circuitos sem capacitor e com resistores de 150Ω e 22kΩ A principal diferença está na amplitude do sinal retificado Com o resistor de 150Ω a resistência é menor o que resulta em uma maior dissipação de energia e consequentemente em uma tensão retificada de menor amplitude Já com o resistor de 22kΩ a resistência é maior resultando em uma menor dissipação de energia e portanto em uma tensão retificada de maior amplitude 3 Para o circuito com o resistor de 150Ω o que você observou quando aumentou o valor da capacitância do circuito itens 5 e 6 O ripple aumentou ou diminuiu Justifique a sua resposta incluindo as fotos do circuito montado com o capacitor e as formas de onda medidas com o capacitor de 10uF e de 100 uF Ao aumentar o valor da capacitância do circuito com o resistor de 150Ω o ripple diminuiu O ripple é a variação de amplitude presente na forma de onda retificada devido à presença de componentes de frequência mais baixa no sinal Ao adicionar um capacitor de maior capacitância em paralelo ao resistor a capacidade do capacitor em filtrar as variações de tensão aumenta reduzindo assim o ripple Max 1831 V resistor 150 Ω t 5242 s interv tempo 5 µs 500Hz 10µF 150 4 O resistor pode ser entendido com uma carga para o retificador Ao aumentarmos o valor do resistor de 150Ω para 22kΩ e com o capacitor de 100 μF o que você observa no sinal de ripple ele diminui ou aumenta Por quê Inclua aqui as fotos mostrando a montagem do circuito com o capacitor de 100uF e as formas de onda para os dois casos de resistores Ao aumentar o valor do resistor de 150Ω para 22kΩ e utilizar o capacitor de 100μF o sinal de ripple diminui Isso ocorre porque o resistor atua como uma carga para o retificador influenciando a queda de tensão no circuito Com um resistor de maior valor a queda de tensão é maior o que resulta em uma menor variação de tensão ripple na forma de onda retificada O capacitor por sua vez auxilia na filtragem desse ripple suavizando ainda mais o sinal 500Hz 100µF 150 Max 461 V resistor 150 Ω t 5624 s interv tempo 5 µs 5 Para um mesmo resistor o que ocorre com a tensão contínua do sinal com capacitor de 10 μF e 100μF Qual é maior E com a tensão de ripple Qual é menor Por quê Para um mesmo resistor a tensão contínua valor médio do sinal com o capacitor de 100μF é maior do que com o capacitor de 10μF Isso acontece porque o capacitor de maior capacitância possui maior capacidade de armazenar carga e portanto resulta em uma média de tensão maior O capacitor de 100μF apresenta uma maior suavização do sinal reduzindo a variação de tensão ao longo do tempo e gerando uma tensão média maior Em relação à tensão de ripple ou seja a variação de amplitude presente na forma de onda retificada o capacitor de 100μF apresentará um ripple menor do que o capacitor de 10μF Isso ocorre porque o capacitor de maior capacitância é capaz de filtrar mais eficientemente as variações de tensão reduzindo o efeito do ripple na forma de onda 6 CONCLUSÕES Com base nos resultados e discussões realizadas podemos concluir que a utilização de um circuito retificador de meia onda com filtragem capacitiva é eficaz na obtenção de uma tensão contínua mais estável A adição de um capacitor em paralelo com o resistor permite a redução das variações de tensão e aproxima o valor médio da tensão retificada ao valor de pico da onda senoidal de entrada Além disso verificouse que o aumento da capacitância do capacitor resulta em uma melhoria adicional no desempenho do filtro capacitivo reduzindo ainda mais as variações de tensão Esses resultados têm implicações importantes na aplicação de circuitos retificadores em diversas áreas como eletrônica de potência e fontes de alimentação A estabilização da tensão retificada contribui para o bom funcionamento de dispositivos elétricos e eletrônicos evitando flutuações indesejadas e garantindo uma corrente contínua adequada Em resumo este experimento demonstrou a importância da utilização de elementos de filtragem em circuitos retificadores de meia onda fornecendo uma base sólida para futuras pesquisas e aplicações nessa área REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS PETRY C A Retificadores de Meia Onda e Onda Completa Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Santa Catarina 2013 WENDLING M Retificadores UNESP 2011 NOME RA CURSO DISCIPLINA CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES DISSERTATIVAS Conteúdo as respostas não possuem erros conceituais e reúnem todos os elementos pedidos Linguagem e clareza o texto deve estar correto quanto à ortografia ao vocabulário e às terminologias e as ideias devem ser apresentadas de forma clara sem incoerências Raciocínio o trabalho deve seguir uma linha de raciocínio que se relacione com o material didático Coerência o trabalho deve responder às questões propostas pela atividade Embasamento a argumentação deve ser sustentada por ideias presentes no conteúdo da disciplina A AVC que atender a todos os critérios sem nenhum erro conceitual de ortografia ou concordância bem como reunir todos os elementos necessários para uma resposta completa receberá nota 10 Cada erro será descontado de acordo com sua relevância CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES CÁLCULO Caminho de Resolução O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim O aluno deve colocar todo o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final Resultado Final A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto A AVC que possui detalhamento do cálculo realizado sem pular nenhuma etapa e apresentar resultado final correto receberá nota 10 A atividade que apresentar apenas resultado final mesmo que correto sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero Os erros serão descontados de acordo com a sua relevância INFORMAÇÕES IMPORTANTES LEIA ANTES DE INICIAR A Avaliação Contínua AVC é uma atividade que compreende a elaboração de uma produção dissertativa É importante que leia e compreenda as intruções de avaliação descritas antes do enunciado disponível no AVA Folha de Respostas Avaliação Contínua AVC Faça o experimento Estudo de Retificadores de Tensão Retificação de Meia Onda e Filtragem do Sinal utilizando o roteiro disponibilizado no ANEXO Siga todos os passos tire as fotos das imagens na tela do osciloscópio bem como das montagens Depois responda ao questionário 1 Explique detalhadamente o funcionamento do retificador de meia onda sem filtragem sem o capacitor em paralelo utilizando as três formas de onda obtidas Nesta explicação você deve justificar o formato do sinal obtido no resistor e no diodo Coloque obrigatoriamente as fotos das formas de onda visualizadas item 4 do roteiro e do circuito montado No retificador de meia onda sem estabilização o circuito consiste em um diodo em série com uma carga resistiva resistor Quando a tensão de entrada sinal senoidal é positiva o diodo conduz corrente e permite que essa parte do sinal passe para o resistor gerando uma forma de onda retificada positiva Por outro lado quando a tensão de entrada é negativa o diodo fica reversamente polarizado bloqueando a passagem de corrente e resultando em zero volts na saída ou seja não há sinal retificado negativo A forma de onda obtida no resistor é uma onda retificada positiva que possui a mesma frequência da forma de onda de entrada mas somente metade do ciclo Já a forma de onda no diodo quando medido em relação ao GND apresenta uma curva que representa a parte não conduzida do sinal ou seja a porção negativa da forma de onda de entrada é suprimida pelo diodo resultando em uma tensão zero 2 Existem diferenças nas formas de onda dos circuitos sem capacitor e com o resistor de 150Ω e de 22kΩ Justifique a sua resposta e inclua as fotos mostrando as formas de onda com os dois valores de resistores Sim existem diferenças nas formas de onda dos circuitos sem capacitor e com resistores de 150Ω e 22kΩ A principal diferença está na amplitude do sinal retificado Com o resistor de 150Ω a resistência é menor o que resulta em uma maior dissipação de energia e consequentemente em uma tensão retificada de menor amplitude Já com o resistor de 22kΩ a resistência é maior resultando em uma menor dissipação de energia e portanto em uma tensão retificada de maior amplitude 3 Para o circuito com o resistor de 150Ω o que você observou quando aumentou o valor da capacitância do circuito itens 5 e 6 O ripple aumentou ou diminuiu Justifique a sua resposta incluindo as fotos do circuito montado com o capacitor e as formas de onda medidas com o capacitor de 10uF e de 100 uF Ao aumentar o valor da capacitância do circuito com o resistor de 150Ω o ripple diminuiu O ripple é a variação de amplitude presente na forma de onda retificada devido à presença de componentes de frequência mais baixa no sinal Ao adicionar um capacitor de maior capacitância em paralelo ao resistor a capacidade do capacitor em filtrar as variações de tensão aumenta reduzindo assim o ripple 4 O resistor pode ser entendido com uma carga para o retificador Ao aumentarmos o valor do resistor de 150Ω para 22kΩ e com o capacitor de 100 μF o que você observa no sinal de ripple ele diminui ou aumenta Por quê Inclua aqui as fotos mostrando a montagem do circuito com o capacitor de 100uF e as formas de onda para os dois casos de resistores Ao aumentar o valor do resistor de 150Ω para 22kΩ e utilizar o capacitor de 100μF o sinal de ripple diminui Isso ocorre porque o resistor atua como uma carga para o retificador influenciando a queda de tensão no circuito Com um resistor de maior valor a queda de tensão é maior o que resulta em uma menor variação de tensão ripple na forma de onda retificada O capacitor por sua vez auxilia na filtragem desse ripple suavizando ainda mais o sinal 5 Para um mesmo resistor o que ocorre com a tensão contínua do sinal com capacitor de 10 μF e 100μF Qual é maior E com a tensão de ripple Qual é menor Por quê Para um mesmo resistor a tensão contínua valor médio do sinal com o capacitor de 100μF é maior do que com o capacitor de 10μF Isso acontece porque o capacitor de maior capacitância possui maior capacidade de armazenar carga e portanto resulta em uma média de tensão maior O capacitor de 100μF apresenta uma maior suavização do sinal reduzindo a variação de tensão ao longo do tempo e gerando uma tensão média maior Em relação à tensão de ripple ou seja a variação de amplitude presente na forma de onda retificada o capacitor de 100μF apresentará um ripple menor do que o capacitor de 10μF Isso ocorre porque o capacitor de maior capacitância é capaz de filtrar mais eficientemente as variações de tensão reduzindo o efeito do ripple na forma de onda Resolução