No circuito eletrônico da figura acima, todos os compo...
No circuito eletrônico da figura acima, todos os componentes são considerados ideais. O transistor opera com ganho β = 20 e V BE= 0,6 V. Sabe-se que o diodo Zener opera com tensão nominal de 6 V, que o circuito deve funcionar com a tensão VC podendo assumir valores entre 15 e 30 V e que a resistência de carga RL é incerta, podendo variar de 5 Ω até infinito (circuito sem carga). O projeto prevê que a tensão V L , com alguma tolerância, permaneça constante. Nesse contexto, o diodo Zener deverá ser especificado no projeto para suportar uma potência máxima, em W, de
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A questão pede a máxima potência dissipada no diodo Zener de modo que a potência VL permaneça constante.
Para VL (igual a VE) permanecer constante, a resistência RL deve ser a maior possível, de modo que não circule corrente no Emissor e que VL seja igual a:
VL = Ve = (Vb - Vbe)
VL será constante, já que Vb é a tensão de ruptura do diodo zener (Vz = 6V) e Vbe é intrínseco do BJT (Vbe = 0,6).
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Como RL pode variar até infinito (circuito aberto), temos que RL = infinito.
Isso implica em :
Ib = Ie = 0
Ou seja, toda a corrente sobre o resistor de 200 Ohms flui para o diodo zener.
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Podemos calcular essa corrente por:
Iz = (Vc - Vz)/R
Como a questão pede a máxima potência dissipada no diodo zener, utiliza-se o valor máximo de Vc (Vc = 30 V):
Iz= (30-6)/200 = 0,12 A
Por fim, basta calcular a potência dissipada pelo diodo Zener:
Pzener = Vz x Iz
Pzener = 6 x 0,12 = 0,72 W
Alternativa C.
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