Um transistor NPN atua como chave para acionar um motor DC que exige I_a = 2,0 A a 12,0 V. O transistor tem…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um transistor NPN atua como chave para acionar um motor DC que exige I_a = 2,0 A a 12,0 V. O transistor tem ganho em saturação ß_sat = 20, V_CE(sat) = 0,20 V e V_BE(sat) = 0,70 V. A base é alimentada por Vb = 5,0 V através de um resistor Rb. Determine: a) o valor máximo de Rb que assegura saturação; b) a potência dissipada no transistor em saturação. Mostre cálculos e use unidades SI.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Para saturar: I_B = I_C/ß_sat = 2,0 A / 20 = 0,10 A. Assim Rb_max = (Vb - V_BE)/I_B = (5,0 V - 0,70 V) / 0,10 A = 43 O. Potência dissipada P = V_CE(sat)·I_C = 0,20 V · 2,0 A = 0,40 W.
Explicação
Para garantir que o transistor opere em saturação, é necessário calcular a corrente de base, que deve ser suficiente para permitir a passagem da corrente de coletor desejada, levando em conta o ganho do transistor. O valor do resistor de base é então determinado pela diferença de tensão entre a fonte de base e a tensão de base-emissor, dividido pela corrente de base calculada. A potência dissipada no transistor em saturação é obtida multiplicando a tensão de coletor-emissor em saturação pela corrente de coletor, refletindo a energia perdida pelo dispositivo durante a operação.
Raio-X da questão
transistor NPN
avaliacao
circuitos elétricos básicos · transistores e suas funções
Revisar o funcionamento de transistores e cálculos de potência.
O aluno pode confundir os valores de tensão e corrente, aplicando incorretamente as fórmulas para calcular Rb e a potência dissipada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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