Um modelo linear simples para um diodo zener é uma fonte de ...
Um modelo linear simples para um diodo zener é uma fonte de tensão fixa em série com um resistor incremental. Um dado diodo zener apresenta tensão de 10 V em seus terminais quando circula por ele uma corrente de 5 mA. Quando esta corrente aumenta para 15 mA, a tensão em seus terminais vai a 10,2 V. Sendo assim, o valor da resistência incremental no modelo linear para esse diodo é
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Alternativa correta: E - 20 Ω
Para compreender essa questão, é importante entender o modelo linear de um diodo zener, que é uma fonte de tensão fixa em série com um resistor. A resistência em questão é a resistência incremental, que representa a variação da tensão em função da variação da corrente elétrica que passa pelo diodo.
Resumo teórico:
O diodo zener é utilizado principalmente em circuitos de regulação de tensão por sua capacidade de manter uma tensão constante nos seus terminais, mesmo com variações na corrente. No modelo linear, a resistência incremental (rz) é calculada como a razão entre a variação da tensão (ΔV) e a variação da corrente (ΔI), expressa pela fórmula:
rz = ΔV / ΔI
Cálculo da resistência incremental:
- A tensão inicial (Vinicial) é 10 V com uma corrente inicial (Iinicial) de 5 mA.
- Quando a corrente aumenta para 15 mA, a tensão passa para (Vfinal) 10,2 V.
- A variação de corrente (ΔI) é: 15 mA - 5 mA = 10 mA = 0,01 A.
- A variação de tensão (ΔV) é: 10,2 V - 10 V = 0,2 V.
Substituindo na fórmula:
rz = 0,2 V / 0,01 A = 20 Ω
Análise das alternativas incorretas:
- A - 2 Ω: Este valor é insuficiente, pois não corresponde à divisão correta da variação de tensão e corrente.
- B - 5 Ω: Também é incorreto, pois ignora o cálculo correto do incremento.
- C - 10 Ω: Este erro geralmente ocorre ao confundir o cálculo da variação de corrente.
- D - 15 Ω: Este valor está próximo, mas ainda assim incorreto, devido ao cálculo inadequado.
Como você pode ver, a análise cuidadosa da variação de tensão e corrente é crucial para determinar a resistência incremental corretamente.
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