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Lista de Exercícios de Eletrônica Analógica
Semicondutores, Diodos e Retificadores
Questões sobre Semicondutores:
O que é um material semicondutor? Dê 2 exemplos.
O que é camada de valência?
O que é um cristal semicondutor?
O que é dopagem?
Se inserirmos um átomo de Fósforo em um cristal de semicondutor, o semicondutor ficará positivo ou negativo? Explique.
Se inserirmos um átomo de Boro ou Gálio em um semicondutor, ele ficará positivo ou negativo? Explique.
O que acontece quando unimos um semicondutor do Tipo P e outro do tipo N, formando uma junção PN?
O que é camada de depleção?
Faça um desenho de uma junção PN polarizada diretamente. Explique: a corrente consegue passar ou não? Por quê?
- Faça um desenho de uma junção PN polarizada reversamente. Explique: a corrente consegue passar ou não? Por quê?
Questões sobre Diodos:
O que é um diodo?
Qual a principal diferença entre um diodo feito com Silício e outro com Germânio?
O que é tensão de joelho ou Vγ?
Desenhe o gráfico contendo a curva característica de um diodo.
Um diodo polarizado reversamente nunca queimará, independente da tensão que nele aplicarmos? Ou há um limite? Explique, com base no gráfico da curva característica do diodo.
Informe as lâmpadas que estão acesas no circuito abaixo (considerar a primeira lâmpada da esquerda como L1, a segunda como L2, e assim por diante).
Resposta: Apenas L1 e L3 estarão acesas.
D
V 12 V
D2 D3 D4 D
D6 D7 D8 D
D
D
- Estamos em 2017 e você foi contratado para fazer o circuito de controle de uma bomba. Essa bomba deverá explodir as dependências da antiga e extinta Sociedade Esportiva Palmeiras , após a falência do Clube no ano de 2015, quando o time caiu para a 4ª divisão do Campeonato Brasileiro.
A carga R1 representa o circuito da bomba. Entretanto, como esse circuito é digital, o nível de tensão que ele aceita para funcionar é entre 4V e 6V.
a) Assim sendo, qual é a tensão que está sobre o diodo R1, considerando que todos os diodos são de Silício? b) A bomba será detonada com sucesso?
Questões sobre Retificadores
O que é um circuito Retificador? Circuito que converte AC em DC.
Quais são os nomes dos 3 principais circuitos retificadores monofásicos que existem? Retificador de Meia Onda, Retificador de Onda Completa com Center-Tape, Retificador de Onda Completa em Ponte.
Em um circuito Retificador, qual das alternativas abaixo representa o papel do transformador?
( A ) Abaixar ou elevar a tensão; ( B ) Abaixar ou elevar a freqüência; ( C ) Abaixar ou elevar a tensão e a freqüência; ( D ) Transformar o sinal AC em DC
V 9 V
R
Respostas:^ D1^ D2^ D3^ D4^ D
a) 9 – 3,5 = 5,5V b) Sim, pois a tensão na bomba está entre 4 e 6V.
- O retificador abaixo é chamado de Retificador de Meia Onda (RMO). Calcule o que se pede ( considerar D1 diodo de Silício e a Carga R1 de 30Ω ):
Tensão Eficaz no Secundário (V2rms):
Tensão de Pico no Secundário (V2p):
Forma de Onda da Tensão no Secundário (F.O. V2p): SENOIDAL AC
Forma de Onda da Tensão na Carga (F.O. VRL): MEIA ONDA
R
D
V 127 Vrms 60 Hz 0° 12:
V2rms = 10,583V
V2p = 14,967V
V2 [V]
T [s]
VRL
T [s]
- Considerando que o sinal do exercício 24 foi ligado no primário do transformador do retificador abaixo, informe o que se pede: Obs.: D1 é de Silício e RL = 18Ω
a) Tensão Eficaz RMS no Primário; 70,7V1rms
b) Tensão Eficaz RMS no Secundário; 11,31V2rms
c) Tensão de pico no Secundário; 15,99V2p
d) Tensão de Pico na Carga RL; 15,29VRLp
e) Corrente de Pico na Carga RL; IRLp = 849,86mA
f) Corrente Média CC na Carga RL; IRLmed = 270,52mA
g) Tensão Eficaz RMS na Carga RL; VRLrms = 7,64V
h) Corrente Eficaz RMS na Carga RL; IRLrms = 424,72mA
i) Desenho da Forma de Onda na Carga RL; DESENHAR MEIA-ONDA (ver F.O. na carga do Ex. 24)
j) Frequência do sinal de saída na Carga RL; 2500Hz
k) Período (T) do sinal de saída na Carga RL; 0,4ms ou 400μs.
RL
D
V
5000esp / 800esp
- Calcule a Corrente Média CC, a Corrente Eficaz RMS e a Frequência do sinal na carga dos Retificadores de Meia Onda (RMO) abaixo:
a) Considerar D1 de Si:
b) Considerar D1 de Ge:
c) Considerar D1 de Si:
d) Considerar D1 ideal:
RL 10 Ω
T
10:
V 110 Vrms 60 Hz 0°
D
RL 10 Ω
T
10:
V 220 Vrms 60 Hz 0°
D
RL 10 Ω
T
10:
V 127 Vrms 100 Hz 0°
D
RL 15 Ω
T
5:
V 127 Vrms 60 Hz 0°
D
Respostas:
IRLCC = 473,13mA IRLrms = 742,8mA FRL = 60Hz
Respostas: IRLCC = 968,56mA IRLrms = 1,52A FRL = 60Hz
Respostas:
IRLCC = 549,69mA IRLrms = 863mA FRL = 100Hz
Respostas: IRLCC = 747,79mA IRLrms = 1,174mA FRL = 60Hz
- Calcule a Corrente Média CC, a Corrente Eficaz RMS e a Frequência na carga dos retificadores Onda Completa em Ponte (ROCP) abaixo:
a) Considerar Diodos de Si:
b) Considerar Diodos de Si:
c) Considerar Diodos Ideais:
d) Considerar Diodos de Silício:
RL 10 Ω
T
10:
V 120 Vrms 60 Hz 0°
RL 10 Ω
T
12:
V 220 Vrms 60 Hz 0°
RL 30 Ω
T
5:
V 110 Vrms 60 Hz 0°
RL 50 Ω
T
8:
V
180Vp / 60Hz
Respostas: IRLCC = 991mA IRLrms = 1,1A FRL = 120Hz
Respostas: IRLCC = 1,56A IRLrms = 1,73A FRL = 120Hz
Respostas:
IRLCC = 630,89mA IRLrms = 700,16mA FRL = 120Hz
Respostas: IRLCC = 268,81mA IRLrms = 298,35mA FRL = 120Hz
RL 20 Ω
T
10:
V 127 Vrms 60 Hz 0°
D
RL 20 Ω
T
10:
V 127 Vrms 60 Hz 0°
D
D
e) Considerar Diodos de Si:
- Vamos agora comparar o rendimento dos 3 tipos de Retificadores. Vamos usar a mesma tensão de entrada, o mesmo transformador e a mesma carga para os 3 retificadores. Calcule a Tensão Média CC e a Tensão Eficaz RMS na Carga para os 3 circuitos. Considere todos os Diodos de Si. Depois, responda às perguntas.
a) RMO:
b) ROCCT:
c) ROCP:
RL 10 Ω
T
10:
V 110 Vrms 60 Hz 0°
RL 20 Ω
T
10:
V 127 Vrms 60 Hz 0°
Respostas: IRLCC = 901,76mA IRLrms = 1,0A FRL = 120Hz
Respostas:
VRLcc = 5,497V VRLrms = 8,63V
Respostas: VRLcc = 5,27V
VRLrms = 5,85V
Respostas: VRLcc = 10,53V
VRLrms = 11,708V
