BiologiaENEMBNCC EM13CNT302Difícil⏱ longo

Projete uma polarização por divisor de tensão para um transistor NPN em configuração emissor-comum que deve…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT302

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

Projete uma polarização por divisor de tensão para um transistor NPN em configuração emissor-comum que deve fornecer corrente de coletor I_C ˜ 50,0 mA a partir de V_CC = 12,0 V. Considere ß (ganho DC) = 100, V_BE = 0,70 V e escolha V_CE ˜ 6,0 V para operação em região ativa. Determine os valores de R_C, R_E, R1 e R2 (divisor) adotando corrente do divisor ˜ 10·I_B. Mostre as fórmulas e cálculos.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Dados: I_C = 50,0 mA; ß = 100 ? I_B = I_C/ß = 0,50 mA. Adote corrente do divisor I_div = 10·I_B = 5,0 mA. 2) Escolha V_E tal que V_CE = 6,0 V: tomar V_E = 1,20 V ? V_C = V_E + V_CE = 1,20 + 6,00 = 7,20 V. 3) R_C: queda em R_C = V_CC - V_C = 12,0 - 7,20 = 4,80 V ? R_C = 4,80 V / 0,050 A = 96,0 O. 4) R_E: V_E = 1,20 V ? R_E = V_E / I_E ˜ V_E / I_C(1+1/ß) ˜ 1,20 V / 0,0505 A ˜ 23,8 O (usar 24 O comercial). 5) Divisor para V_B: V_B = V_E + V_BE = 1,20 + 0,70 = 1,90 V. Com I_div = 5,0 mA ? R2 = V_B / I_div = 1,90 / 0,005 = 380 O. R1 = (V_CC - V_B)/I_div = (12,0 - 1,90)/0,005 = 2 020 O ˜ 2,02 kO. 6) Verificação: corrente de base fornecida pelo divisor = 5,0 mA; parte é consumida por base (0,50 mA), sobrando margem para estabilidade térmica. Valores finais: R_C ˜ 96 O, R_E ˜ 24 O, R1 ˜ 2,02 kO, R2 ˜ 380 O. Apresente diagrama com V_CC, R1-R2 divisor em série, nó de base em V_B, resistor de emissor R_E ao terra e resistor de coletor R_C entre V_CC e coletor.

Explicação

Os cálculos realizados garantem que o transistor opere na região ativa, fornecendo a corrente de coletor desejada e mantendo a tensão adequada nos terminais. A escolha da corrente do divisor como 10 vezes a corrente de base assegura estabilidade térmica e margem de segurança para variações. Os valores finais dos resistores foram ajustados para atender às condições de polarização e funcionamento do circuito.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Criar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

polarização de transistor

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

circuitos elétricos básicos · transistores e suas configurações

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de polarização e cálculo de resistores em circuitos com transistores.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre as correntes do transistor, calculando incorretamente a corrente de base e, consequentemente, os resistores do divisor de tensão.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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