Alternativa B - 74,28 V e 9,29 A
Análise da Questão
Este problema trata de Eletrônica de Potência, especificamente o cálculo de valores médios em um retificador monofásico de meia onda controlado com carga resistiva.
Para resolver, precisamos seguir três etapas lógicas: converter a tensão eficaz para o valor de pico, aplicar a fórmula específica de tensão média para tiristores e, finalmente, usar a Lei de Ohm para encontrar a corrente.
1. Identificação dos Dados
Primeiro, listamos as informações fornecidas no enunciado:
- Tensão eficaz (V_{ef}): $220 \text{ V}$
- Resistência (R): $8 \, \Omega$
- Ângulo de disparo (\alpha): $60^\circ$
2. Cálculo da Tensão de Pico (V_m)
As fórmulas de retificação utilizam o valor de pico da senoide, não o valor eficaz. A relação é dada por:
V_m = V_{ef} \times \sqrt{2}
Substituindo os valores:
V_m = 220 \times 1.4142 \approx 311.13 \text{ V}
3. Cálculo da Tensão Média (V_{med})
Para um retificador de meia onda controlado com ângulo de disparo \alpha, a tensão média na carga é calculada pela integral da senoide apenas no intervalo de condução (de \alpha até \pi), dividida pelo período total ($2\pi$).
A fórmula resultante é:
V_{med} = \frac{V_m}{2\pi} (1 + \cos \alpha)
Aplicando os dados:
- \cos(60^\circ) = 0.5
- $2\pi \approx 6.283$
V_{med} = \frac{311.13}{6.283} (1 + 0.5)
V_{med} = 49.52 \times 1.5
V_{med} \approx 74.28 \text{ V}
4. Cálculo da Corrente Média (I_{med})
Como a carga é puramente resistiva, a corrente média segue diretamente a Lei de Ohm aplicada à tensão média:
I_{med} = \frac{V_{med}}{R}
I_{med} = \frac{74.28}{8}
I_{med} \approx 9.29 \text{ A}
Conclusão
Os valores calculados correspondem exatamente à alternativa B:
- Tensão Média: 74,28 V
- Corrente Média: 9,29 A