Um diodo de junção de silício possui  =1, v = 0,7 V e i = 1...

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Ano: 2013 Banca: COMPERVE - UFRN Órgão: UFRN
Q1196699 Eletrotécnica
Um diodo de junção de silício possui  =1, v = 0,7 V e i = 1 mA. O valor da queda de tensão para i = 0,1 mA é, aproximadamente,
Alternativas

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A alternativa correta é a alternativa C.

Para entender a questão, é importante compreender como funciona um diodo de junção de silício. Os diodos são componentes eletrônicos que permitem a passagem de corrente elétrica em apenas uma direção. Quando um diodo está polarizado diretamente, ele tem uma queda de tensão chamada de tensão de barreira, que para o silício é tipicamente em torno de 0,7 V.

A questão envolve a aplicação da equação de Shockley para diodos, que descreve a relação entre a corrente que passa pelo diodo e a tensão sobre ele. Essa equação é dada por:

I = I_s (e(V/nVt) - 1)

onde I é a corrente através do diodo, I_s é a corrente de saturação inversa, V é a tensão sobre o diodo, n é o fator de idealidade (n = 1, neste caso), e Vt é a tensão térmica (aproximadamente 25 mV à temperatura ambiente).

Para resolver a questão, usamos a relação de que a tensão sobre o diodo varia logarithmicamente com a corrente. Com a corrente inicial de 1 mA e a tensão de 0,7 V, precisamos encontrar a nova tensão quando a corrente é reduzida para 0,1 mA.

Utilizando a relação:

ΔV = Vt ln(I2/I1)

Substituímos os valores conhecidos:

ΔV = 0,025 ln(0,1/1) = 0,025 ln(0,1) ≈ -0,058 V

Assim, a nova tensão será:

V ≈ 0,7 V - 0,058 V ≈ 0,642 V

Portanto, a queda de tensão para 0,1 mA é aproximadamente 0,64 V, o que corresponde à alternativa C.

Vamos revisar as alternativas incorretas:

  • A - 0,46 V: Esta alternativa subestima a queda de tensão para a corrente dada.
  • B - 0,54 V: Este valor também está abaixo do esperado, considerando a variação logarithmica da tensão.
  • D - 0,84 V: Este valor superestima a queda de tensão, pois aumentar a corrente leva a um aumento de tensão.

Espero que esta explicação tenha ajudado a esclarecer a questão e os conceitos envolvidos! Gostou do comentário? Deixe sua avaliação aqui embaixo!

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