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Ânodo e Catódo

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ENGENHARIA CONTROLE E AUTOMAÇÃO

5º SÉRIE

TRABALHO SOBRE:

Cátodo e Ânodo

Transformação de tensão Alternada em Continua

 

Ricardo Donizete de Souza Ra: 5644136635

Allens Ribeiro Araújo Ra:5824165469

 

LIMEIRA 2013


Ânodo

Ânodo (também chamado anódio ou anodo) é o pólo negativo de uma fonte eletrolítica, no caso da eletrólise, é o eletrodo de onde saem os ânions, no caso das válvulas, ou válvulas eletrônicas, o ânodo é chamado de placa, é o eletrodo de onde saem os elétrons acelerados termicamente pelo cátodo, eletrodo positivo, aquecido pelo filamento.
O ânodo é negativo e não positivo. O cátodo é positivo, já que em relação ao ânodo, possui menos elétrons livres, logo um potencial maior.

 

Ânodo em Eletrônica

O ânodo de um diodo semicondutor (lado tipo P) é a parte em que tem moléculas formadas por átomos tetravalentes e trivalentes. Quando uma fonte de alimentação é conectada ao diodo pela polarização direta, que é feita conectando o teminal negativo da fonte de alimentação no catodo do diodo e o terminal positivo da fonte no anodo do diodo, os elétrons (carga negativa) irá em direção ao terminal positivo sendo repelido pelo negativo.

Numa temperatura acima do zero absoluto (-273°C) os átomos saem de suas órbitas de valência e viram elétrons livres, e ao mesmo tempo deixando uma lacuna na orbita de valência de onde saiu, por uma fração de segundos, e esse tempo de duração de elétrons livres e de lacunas é chamado de tempo de vida.

Camada de Depleção

No ânodo, os elétrons livres ficam se movimentando aleatoriamente, e alguns deles podem passar para o catodo. No catodo tem mais elétrons do que lacunas, tendo como portador majoritário os elétrons livres e portador minoritário as lacunas. No anodo tem mais lacunas do que elétrons livres, tendo como portador majoritário as lacunas e como portador minoritário os elétrons livres. Quando um elétron livre do catodo passa para o anodo, ele deixa um átomo tetravalente no catodo, e esse tetravalente com menos um elétron é um íon positivo ou cátion porque perdeu o elétron que foi para o anodo. Quando o elétron entra na área do anodo ele se combina rapidamente com uma lacuna, e essa lacuna com quem ele se combinou era de um átomo trivalente, e esse trivalente, depois de ter mais um elétron combinado na sua orbita de valência, é um tetravalente que é um íon negativo ou aníon porque ganhou o elétron que foi para o anodo. Esse processo de imigração de elétrons livres para o anodo acontece até que a camada de depleção consiga não deixar mais. A camada de depleção é a área onde estes íons ficam. No anodo são formados íons negativos com carga -1, e no catodo são formados íons positivos com carga +1. A camada de depleção consegue não deixar mais os elétrons passa para o anodo quando o anodo fica com muitos íons negativos com carga -1 formados. Essas cargas -1 dos íons negativos repelem os elétrons livres do catodo quando a soma dessas cargas for um valor suficiente para isso.

Cátodo

O cátodo (ou catódio) é a designação atribuída ao eléctrodo negativo de uma fonte eléctrica de alimentação. Em química, corresponde ao eléctrodo negativo na eletrólise (célula eletrolítica), para o qual os íons positivos (Ânion) normalmente são atraídos. O elétron positivo designa-se por ânodo. É, aliás, a partir do ânodo que no interior destes instrumentos os elétrons fluem. Os instrumentos eletrônicos podem ser válvulas termoiônicas, onde os elétrons são produzidos pelo efeito calorífico de uma corrente aplicada.

O cátodo é mantido positivo em relação aos outros eléctrodos do dispositivo (ânodos) para garantir que os eléctrones libertados fluam do ânodo para o cátodo. Contudo, numa pilha primária ou secundária, o cátodo é o eléctrodo que espontaneamente se torna negativo durante a descarga, e, portanto, a partir do qual os elétrons são emitidos.

 

 

 

Conversão de tensão alternada
em corrente contínua

Para conferir à energia retirada do rótor características que lhe permitam ser injetada na redeeléctrica é necessário introduzir um andar de corrente contínua no processo, antes de a tornar alternada através do conversor DC/AC.

Desta forma o conversor AC/DC é responsável por transformar a tensão do rótor com amplitude e frequência variáveis em corrente contínua.

Com a saída em corrente do conversor AC/DC é possível definir com clareza a forma de ondada corrente no rótor, garantido assim o seu conteúdo harmónico.

A única forma de garantir a forma de onda de corrente nas fases de um retificador a díodos é conhecendo a forma de onda da corrente de saída. A bobine de alisamento colocada na saída garante que a corrente fornecida pelo retificador (Idc) é praticamente constante e independente da forma de onda da tensão de carga para onde a corrente está a ser dirigida (Edc).

Os harmónicos da corrente no rótor devem ser minimizados de forma a diminuir as perdas e a minimizar os harmónicos injetados na rede através da corrente do estátor da máquina uma vez que as correntes do rótor são refletidas nas correntes do estátor e injetadas na rede.

O ripple da tensão de saída do retificador (Vdc) deve ser o menor possível para evitar o se seu efeito o conversor DC / AC que se reflete em oscilações de corrente à frequência das arcadas da tensão retificada.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Retificação, Retificador

Retificador é um dispositivo que permite que uma tensão ou corrente (CA) (normalmente sinusoidal) seja retificada, sendo transformada em contínua. Existem vários processos de retificação. E vários tipos de retificação. Considerando o mais comum das retificações, a transformação de uma corrente alternada sinusoidal em corrente contínua. Podemos ter:

Retificação de meia onda ou uma retificação de onda completa.

 

Retificação de Meia Onda

Considerando o circuito

Supondo que se trata de um diodo ideal, comportando-se por isso como um interruptor fechado nas arcadas positivas da sinusóide, e como um interruptor aberto nas negativas.

Conclui-se que o circuito elimina as alternâncias negativas da tensão de entrada, verificando-se na saída apenas metade do sinal de entrada.

 

 

 

 

Corrente média e tensão média em um retificador de meia onda:

 

A frequência da corrente contínua pulsante é igual a da tensão alternada de entrada, onde a tensão média e a corrente média se obtêm com as seguintes fórmulas.

Im = Imáx / 3,14
Vm = Vmáx / 3,14
Im = corrente média (Ampèr) Imáx = corrente de pico (Ampèr);
Vm = tensão máxima (Volts) Vmáx = tensão máxima (Volts);
p= 3,14.

Retificação de Onda Completa




Colocando uma ponte retificadora de quatro diodos, obtemos uma retificação de onda completa, com as arcadas positivas.

Corrente média e tensão média em um retificador de onda completa.

A frequência sobre a carga é o dobro da frequência da tensão alternante de entrada.
Im = ( 2 * Imáx ) / 3,14
Vm = ( 2 * Vmáx ) / 3,14

 

 

Como transformar em Corrente Contínua

Como podemos observar, para obter uma corrente contínua temos de preencher os espaços entre as sinosóides.  Para isso temos de filtrar a corrente alterna usando um condensador.





Esta é a base dos circuitos retificadores usados para transformar corrente elétrica alternada em corrente contínua.

Ponte Retificadora

Denomina-se ponte retificadora ao conjunto de quatro díodos que ao receberem tensão alterna nos díodos de entrada separa os pulsos positivos e negativos na saída permitindo retificação de onda completa. A entrada de CA (corrente alterna) tem uma saída polarizada.

 


Bibliografia:

Ânodo
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%82nodo

Cátodo
http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1todo

Conversão de tensão alternada em corrente contínua.
http://paginas.fe.up.pt/~cjr/Mestrado/Cap_3 - Conversao de tensao alternada em corrente continua .pdf

 

http://www.electronica-pt.com/index.php/content/view/84/37/

Comentários  

 
-3 #1 perfeitodany 28-05-2014 15:58
:roll:
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