Alguém poderia me explicar melhor como calcular rms, Vp, Vs?

[Renato Nogueira]

Dados: Transformador 110V - 6V/280mA(Tem assim no corpo do transformador)
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Calcular:
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Tensão de pico e tensão rms sem retificação.(O trafo diz que o 6V é a tensão rms, pico, média ou o quê?)
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Tensão de pico, tensão rms e tensão média com retificação em meia onda.
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Tensão de pico, tensão rms e tensão média com retificação em ponte. Mas nesse caso não tem tensão média, já que a retificação é em ponte, certo?
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Já procurei feito um @%$# na internet e não achei nada didático sobre isso. Tem site que ensina de um jeito e outro que bota até o número pi(3,14) no meio.... Só mais uma coisa, RMS e tensão de pico(Vp) só existem em AC, certo?

Abraços!

[renatokodaira]

As tensões informadas no transformador são "tensão eficaz nominal" (Vrms).

Vrms = Vp / (raiz de 2) logo Vp = Vrms x 1,41
Vmedia = Vp x 63,3% (um ciclo) ou zero se onda completa (sem DC offset)


Então:
tensão no primário 110Vrms
tensão no secundário 6Vrms

Sem retificação:
tensão de pico no primário = 110V x raiz de 2 = 110 x 1,41 = 155,5 V
tensão de pico no secundário = 6V x 1,41 = 8,48V (Vpp = 2 x Vp)

Com retificação de meia onda:
tensão de pico no secundário = 8,48V - queda de tensão sobre 1 diodo (para retificador de silicio comum varia entre 0,7V a 0,8V, diodos schottky por volta de 0,3V)
tensão média = 31,6% x 8,48V - tensão sobre o diodo
tensão rms = 6V x 70,7% = 4,2V e menos a queda sobre o diodo.

Com retificação de onda completa em ponte:
tensão de pico no secundário = 8,48V menos a tensão sobre 2 diodos
tensão média = 63,3% de 8,48V menos a tensão sobre 2 diodos
tensão rms = 8,48V / 1,41 - tensão sobre 2 diodos

Obs: rms (root mean square) quer dizer raiz quadrada da média, ou seja você pega várias tensões da forma de onda, eleva cada uma ao quadrado, soma todas e tira a média, depois calcula a raiz quadrada.
Pra uma onda senoidal, o fator encontrado é raiz de 2 (obtido por cálculo integral, daí o uso de PI na fórmula da integral (uma integral que calcula a vários pontos da senoide de 0 a PI radianos, elevando ao quadrado, fazendo a média e depois tirando a raiz quadrada).

Valor rms é aplicável somente para tensão e corrente elétrica que são variáveis, e não existe potência rms (como pode ser encontrado em amplificadores, alto falantes, etc - pura bobagem).
O valor rms pode ser usado por exemplo em medição de vibração (G rms).
Valores rms são úteis para medir grandezas que excursionam por valores negativos e que se tirarmos a média, pode resultar em valores nulos ou sem significado (por ex. a média da tensão da rede é zero, mas ela realiza trabalho). Com o cálculo rms, você ao elevar ao quadrado, torna os valores negativos em positivos e então se tira a média.

[Renato Nogueira]

Muito obrigado pela explicação xará!

Agora, só mais uma dúvida. Aonde voi parar o PI?

E quanto as porcentagens 70,7, 63,3 e 31,6. De onde eles vieram? Estão no lugar do PI?

Abração!

[renatokodaira]

Como eu já escrevi na resposta anterior (leia novamente), o número PI aparece no cálculo do valor rms quando usamos a integral definida (define os limites do pontos de ângulos a serem calculados os valores das senoides - ou seja de 0 a PI radianos = um semi ciclo de uma senóide).

Olhe nessa página da wikipedia, onde tem explicação sobre o cálculo de valores rms usando integral. Tem uma equação para Irms onde existe uma integral de uma senóide ao quadrado com limites T1 e T2 (que poderiam ser 0 e PI radianos) e no fim se chega a Ipico/(raiz de 2) = Ipico x 0,707.

http://en.wikipedia.org/wiki/Root_mean_square