Física 3 Experimental- 02/2013

Experimento 11-Retificadores

26/11/2013

Participantes:

Elvis Nóbrega de Alcantra- 11/0148070

Pedro César de Souza Macedo – 12/0162971

Introdução:

Retificadores são dispositivos que permitem que uma tensão ou corrente alternada seja

constante, ou seja transformada em continua. Há vários tipos de retificadores que são feitos

normalmente empregando no circuito diodos e tristores. Os retificadores mais simples são os

de meia-onda. Esse retificador não é muito bom, pois ele gera uma interferência na onda, mas

é o mais barato, pois só usa um diodo. Para tentar reduzir a perda na queda da onda

adicionamos capacitores, que quando a onda estiver subindo, são carregados e quando a onda

estiver descendo, estes se descarregam em uma tentativa de manter o nível de tensão

elevado.

Retificador de meia onda é constituído de um diodo em série com uma resistência de carga. A

ddp na carga tem como saída uma senoide de meia onda. Logo a ddp média ou corrente

continua na saída de uma resistência de meia onda é igual da amplitude máxima da tensão.

Deve-se tomar cuidado para dimensionar um diodo de capacidade adequada, pois quando uma corrente acima do seu nível de capacidade o percorre o diodo se torna um condutor comum, perdendo suas propriedades semicondutoras.

Retificador de onda completa é um circuito que transforma a corrente alternada em corrente continua (dc) aproveitando tanto o semiciclo negativo quanto o positivo.

Do transformador ou rede, ele consegue fazer isso por ao invés de usar um ele usa dois diodos em paralelo ou quatro quando se tratar de um circuito retificador em ponte, contudo, ele se torna um retificador muito mais eficaz do que o de meia onda.

Materiais:

-resistência de 100Ω e outras

- Multímetro

-Diodo Si

-Capacitores eletrolíticos 4,7 µF, 47 µF e 470 µF

-Osciloscópio

-Fonte de onda

-cabos para conexão

-Protoboard

Objetivos:

Nesse experimento que mostrar que a partir da tensão alternada da rede, podemos

obter sinais aproximadamente contínuos de potencial. Propomos a montagem de três

tipos distintos de retificador, bem como a análise do sinal de saída de cada um em

comparação com o sinal de entrada de rede AC.

Procedimentos:

1-retificador de meia onda

Montamos o circuito abaixo. Levando em consideração que o diodo possui

polaridade e conectando o lado em que ele possui a faixa cinza no negativo

do circuito. Um dos canais do osciloscópio foi colocado na fonte e o outro

na resistência de 100Ω. O procedimento foi repetido usando a resistência

de 1kΩ.

2- Retificador de meia onda com filtro capacitivo

Montamos o circuito abaixo, em que colocamos um capacitor em série com

o resistor para melhorar o caráter pulsante da tensão Dc obtida da

retificação.

Primeiramente conectamos um capacitor de 4,7µF em paralelo com a

resistencia e observamos o sinal. Depois conectamos o capacitor de 47 F e o

sinal de Vr foi observado por nós. E após isso conectamos o capacitor 470 F

e observamos o sinal obtido.

3-Retificador de onda completa

Agora, montamos o circuito abaixo, para montar a ponte como segue

abaixo. Foi montado na nossa ata o percurso da corrente ao passar por

cada segmento da pnte. Colocamos uma carga na saida do circuito.

Comparamos os valores dos sinais obtidos.

Conectamos o capacitor de 4,7 F em paralelo com resistencia e observamos

o sinal. Depois fizemos o mesmo para os capacitores de 47µ F e de 470µ F.

Medimos a diferenca de potencial pico a pico da curva obtida. Medimos

também a tensao de corrente contínua fornecida pelo retificador.

.

Resultados e Análise:

Parte1- Retificador de meia onda

Foi observado nas curvas formadas no osciloscópio para o canal colocado

na resistência que somente a parte positiva passou pela resistência, isso

ocorreu devido ao diodo cortar a passagem de corrente.

A duração do pulso que passava pelo resistor de 100Ω valia metade do

período do sinal observado na fonte. A duração do pulso foi de 0,05 e o

período do sinal da fonte foi de 0,11 s. A tensão da fonte foi de 6 V e a

tensão do sinal do resistor foi de 3,2V, logo pelas análises teóricas feitas a

tensão de ativação do diodo foi de 2,8V.

Para o outro resistor que era de 1KΩ a tensão da fonte medida foi de 5,2 e a

tensão do sinal do resistor era de 4,4v, então a tensão de ativação do diodo

era de 0,8V.

O esperado pelas analises da teoria era que a tensão do resistor fosse

metade da tensão pico a pico da fonte, mas como a tensão de ativação

reduz a tensão máxima do resistor.

Parte 2- Retificador de meia onda com filtro

Nesse procedimento foi utilizado o resistor de 100Ω e as capacitâncias de

4,7 µF, 47µ F e de 470µF.

Com o capacitor de 4,7µ F a tensão da fonte foi de 5,2 V e a tensão de pico

a pico da onda do resistor foi de 3,8V, a tensão de corrente fornecida pelo

retificador era de 1,1V.

Para o capacitor de 47 µF a tensão da fonte foi de 5,2 V e tensão de pico a

pico da onda do resistor foi de 1,4 V, a tensão de corrente fornecida pelo

retificador foi de 3,4V.

Com o capacitor de 470 µF a tensão da fonte foi de 5,8 V e a tensão de pico

a pico da onda do resistor era de 0,20V, a tensão de corrente gerada pelo

retificador era de 5,40V.

Então, quanto maior a capacitância do filtro maior é a eficiência do

retificador, o que torna o sinal mais estável e melhor.

Parte 3- Retificador de onda completa

Capacitor de 4,7 µF teve uma tensão de pico a pico do sinal da fonte de

3,6V, a parte reta da curva foi causada pela tensão de ativação do diodo. A

tensão pico a pico de saída do retificador é de 0,15V

O capacitor de 47 µF obteve uma tensão pico a pico do sinal da fonte de

4,2V, a parte reta da curva é causada pela tensão de ativação do diodo. A

tensão pico a pico de saída do retificador é de 0,4V

Com o capacitor de 470µ F a tensão pico a pico do sinal da fonte foi de 4,6V,

a parte reta da curva foi causada pela tensão da ativação do diodo. A

tensão pico a pico de saída do retificador foi de 0,24V.

Observou-se que um retificador de onda completa é mais eficaz ao utilizar-

se filtros capacitivos elevados.

Conclusão:

Foi possível observar que podemos pegar uma tensão alternada e

transumá-la em continua. Essa transformação é importante, pois a maioria

dos processos eletrolíticos e a alimentação dos circuitos elétricos em sua

maioria funcionam com corrente continua, O uso do diodo nos circuitos

tornou possível à compreensão do seu funcionamento. Foi possível

observar que não é tão complicado fazer um transformador de corrente

alternada em corrente continua.

Bibliografia

Livro Halliday ed. 9

Site Wikipédia

Apostila de física experimental 3