Projeto de retificador de meia onda para a classe 12: um guia passo a passo
Neste artigo, você aprenderá o que é um retificador de meia onda, como ele funciona e como fazer um para seu projeto de física da classe 12. Você também encontrará um arquivo PDF que pode ser baixado e usado como referência.
O que é um retificador de meia onda?
Um retificador de meia onda é um tipo de retificador que permite que apenas um meio ciclo de uma forma de onda de tensão CA passe enquanto bloqueia o outro meio ciclo.
Um retificador de meia onda consiste em um <table> elemento e um ou mais <tr>, <th>, e <td> elementos.
Um retificador de meia onda é usado para converter tensão CA em tensão CC para várias aplicações, como carregamento de bateria, iluminação LED, receptores de rádio, etc.
Como funciona um retificador de meia onda?
Um retificador de meia onda funciona usando um diodo como uma chave que permite que a corrente flua em uma direção, mas não na direção oposta.
Um diodo é um dispositivo que possui dois terminais: um ânodo (positivo) e um cátodo (negativo).
Um diodo permite que a corrente flua do ânodo para o cátodo quando está polarizado diretamente (tensão positiva aplicada ao ânodo) e bloqueia a corrente quando está polarizado inversamente (tensão negativa aplicada ao ânodo).
Um retificador de meia onda usa um transformador (abaixador) para diminuir a tensão CA da fonte (tomada de parede) para um nível adequado para o diodo.
Um retificador de meia onda conecta o diodo entre o transformador e o resistor (carga) que representa o dispositivo que precisa de tensão contínua.
Como fazer um projeto de retificador de meia onda para a classe 12?
Agora que você sabe o que é um retificador de meia onda e como ele funciona, vamos ver como fazer um para o seu projeto de física da classe 12. Você vai precisar dos seguintes materiais e ferramentas:
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Materiais necessários
Um transformador (abaixador) que pode reduzir a tensão CA de 220 V para 12 V ou menos.
Um diodo (de preferência um diodo de silício) que pode suportar a corrente e a tensão do transformador.
Um resistor (carga) que pode representar o dispositivo que precisa de tensão CC. Você pode usar um resistor de 1 kΩ ou qualquer outro valor adequado.
Um voltímetro que pode medir tensões AC e DC.
Uma placa de ensaio e fios de conexão para fazer o circuito.
Diagrama de circuito
O diagrama do circuito de um retificador de meia onda é mostrado abaixo:
O circuito consiste em quatro componentes: um transformador, um diodo, um resistor e um voltímetro. O transformador é conectado à fonte CA (tomada de parede) e reduz a tensão para 12 V ou menos. O diodo é conectado entre o enrolamento secundário do transformador e o resistor. O voltímetro é conectado através do resistor para medir a tensão de saída. A polaridade do diodo é importante: o ânodo deve ser conectado ao terminal positivo do transformador e o cátodo deve ser conectado ao resistor.
Procedimento
Para fazer um projeto de retificador de meia onda para classe 12, siga os seguintes passos:
Conecte o enrolamento primário do transformador à fonte CA (tomada de parede) usando dois fios. Tenha cuidado para não tocar nos fios energizados ou expô-los a objetos de metal.
Conecte o enrolamento secundário do transformador à placa de ensaio usando dois fios. Certifique-se de que os fios sejam longos o suficiente para alcançar a placa de ensaio.
Insira o diodo na breadboard de forma que um terminal seja conectado a um fio do transformador e o outro terminal seja conectado a uma linha vazia na breadboard. Anote qual terminal está conectado a qual fio.
Insira o resistor na breadboard de modo que um terminal esteja conectado à mesma linha do diodo e o outro terminal esteja conectado a outra linha vazia na breadboard.
a outra ponta do voltímetro na mesma linha do diodo. Certifique-se de que o voltímetro esteja configurado para medir a tensão CC.
Ligue a fonte CA e observe a leitura do voltímetro. Você deve ver uma tensão positiva que varia entre 0 V e 12 V, dependendo do ciclo CA.
Desligue a fonte AC e inverta a polaridade do diodo trocando seus terminais na breadboard. Ligue a fonte CA novamente e observe a leitura do voltímetro. Você deve ver uma tensão zero ou uma tensão negativa muito pequena.
Registre suas observações e resultados em uma tabela como esta:
Polaridade do diodo
Voltagem de saída
Polarizado
Positivo (0 V a 12 V)
Tendência reversa
Negativo (0 V ou menos)
Observações e Resultados
A partir do experimento, você pode observar que:
Um retificador de meia onda converte a tensão CA em tensão CC, permitindo que apenas meio ciclo da forma de onda CA passe pelo diodo e bloqueando o outro meio ciclo.
A tensão de saída de um retificador de meia onda é positiva quando o diodo é polarizado diretamente e zero ou negativa quando o diodo é polarizado reversamente.
A tensão de saída de um retificador de meia onda não é constante, mas pulsante, o que significa que muda com o tempo. A frequência da tensão de saída é igual à frequência da tensão de entrada.
A tensão de saída de um retificador de meia onda é menor que o valor de pico da tensão de entrada devido à queda de tensão no diodo (cerca de 0,7 V para um diodo de silício).
Conclusão
Você aprendeu a fazer um projeto de retificador de meia onda para física da classe 12 usando materiais e ferramentas simples. Um retificador de meia onda é um dispositivo que converte corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC), permitindo a passagem de apenas meio ciclo da forma de onda CA. Você pode baixar o arquivo PDF deste artigo para referência futura ou compartilhá-lo com seus amigos e colegas. Se você tiver alguma dúvida ou feedback, sinta-se à vontade para deixar um comentário abaixo.
perguntas frequentes
Quais são as vantagens e desvantagens de um retificador de meia onda?
Algumas vantagens de um retificador de meia onda são:
É simples e barato de fazer.
Não requer nenhum transformador com derivação central ou vários diodos.
Ele pode ser usado para aplicações de baixo consumo de energia, como carregamento de bateria ou iluminação LED.
Algumas desvantagens de um retificador de meia onda são:
Ele desperdiça metade da energia de entrada bloqueando meio ciclo da forma de onda AC.
Ele produz uma baixa tensão de saída e um alto fator de ondulação (a proporção do componente CA para o componente CC na tensão de saída).
Requer um grande capacitor de filtro para suavizar a tensão de saída e reduzir a ondulação.
Qual é a diferença entre um retificador de meia onda e um retificador de onda completa?
Um retificador de onda completa é um tipo de retificador que permite a passagem de ambos os meios ciclos de uma forma de onda CA, mas inverte um deles para torná-los positivos. Um retificador de onda completa consiste em dois ou quatro diodos dispostos em uma configuração de ponte. Um retificador de onda completa tem algumas vantagens sobre um retificador de meia onda, como:
Produz uma tensão de saída mais alta e um fator de ondulação mais baixo.
Ele utiliza ambas as metades da potência de entrada e tem maior eficiência.
Requer um capacitor de filtro menor para suavizar a tensão de saída.
Como você pode melhorar o desempenho de um retificador de meia onda?
Você pode melhorar o desempenho de um retificador de meia onda usando alguns métodos, como:
Usando um transformador com uma relação de voltas mais alta para aumentar a tensão de saída e reduzir a queda de tensão no diodo.
Usando um diodo com uma queda de tensão direta mais baixa e uma classificação de corrente mais alta para reduzir a perda de energia e aumentar a eficiência.
Usando um capacitor de filtro em paralelo com o resistor para armazenar a carga durante o meio ciclo positivo e liberá-la durante o meio ciclo negativo, suavizando assim a tensão de saída e reduzindo a ondulação.
Como você pode medir a eficiência de um retificador de meia onda?
A eficiência de um retificador de meia onda é a relação entre a potência de saída e a potência de entrada, expressa em porcentagem. Você pode medir a eficiência de um retificador de meia onda usando a seguinte fórmula:
Onde:
é a eficiência
é a potência de saída
é a potência de entrada
é a tensão de saída
é o valor de pico da tensão de entrada
é a resistência da carga
Você pode medir a tensão de saída e o valor de pico da tensão de entrada usando um voltímetro e, em seguida, conectá-los à fórmula para calcular a eficiência.
Quais são algumas aplicações de um retificador de meia onda?
Algumas aplicações de um retificador de meia onda são:
Carregamento da bateria: Um retificador de meia onda pode ser usado para carregar uma bateria conectando-a entre uma fonte CA e uma bateria. A bateria receberá uma corrente CC pulsante que a carregará gradualmente.
Iluminação LED: Um retificador de meia onda pode ser usado para alimentar um LED conectando-o entre uma fonte AC e um LED. O LED receberá uma corrente DC pulsante que o fará brilhar intermitentemente.
Receptores de rádio: Um retificador de meia onda pode ser usado para detectar sinais de rádio conectando-o entre uma antena e um alto-falante. O sinal de rádio será uma tensão CA que será convertida em uma tensão CC pulsante pelo retificador. O alto-falante produzirá som com base nas variações da tensão CC.
Espero que você tenha gostado deste artigo e aprendido algo novo. Se você deseja baixar o arquivo PDF deste artigo, pode clicar neste link: . Você também pode compartilhar este artigo com seus amigos e colegas de classe nas redes sociais ou por e-mail. Obrigado por ler! 0517a86e26
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