— Como o sistema regula a velocidade do motor da esteira?", perguntou o estagiário. "Usamos um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Investigar e analisar o funcionamento de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos e sistemas de automação para compreender as tecnologias contemporâneas e avaliar seus impactos sociais, culturais e ambientais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
— Como o sistema regula a velocidade do motor da esteira?", perguntou o estagiário. "Usamos um microcontrolador que envia pulsos a um componente que liga e desliga rapidamente a alimentação de 12 V do motor. Controlando a relação entre tempo ligado e desligado (ciclo de trabalho), ajustamos sua velocidade sem sobrecarregar a placa de controle.", explicou a engenheira. Analise o texto-base e identifique qual componente permite ao microcontrolador chavear indiretamente a corrente de 12 V do motor usando pulsos de alta frequência.
- A) Diodo retificador
- B) Capacitor eletrolítico
- C) Resistor de 10 kO
- D) MOSFET de canal N
- E) Relé eletromecânico
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- O texto descreve um microcontrolador que envia pulsos a um componente que liga e desliga rapidamente a alimentação de 12 V do motor. Esse componente precisa ser controlado por um sinal de baixa potência (saída do microcontrolador), chavear com rapidez (alta frequência) e suportar a corrente do motor. Passo 2: O MOSFET de canal N é um transistor de efeito de campo usado como chave eletrônica. Aplica-se uma tensão no terminal de porta (gate), vinda do microcontrolador, para conduzir ou bloquear a corrente entre dreno e fonte, sem consumir corrente significativa do microcontrolador. Com sinal PWM (modulação por largura de pulso), varia-se o ciclo de trabalho e, portanto, a velocidade do motor. Passo 3: Por isso o MOSFET é a resposta. Por que as outras estão erradas: o diodo retificador só permite a passagem de corrente em um sentido e não tem terminal de controle; o capacitor eletrolítico armazena e filtra energia, não chaveia; o resistor de 10 kO limita corrente e dissipa potência, sem poder de chaveamento; o relé eletromecânico até chaveia a carga, mas é mecânico e lento, não suportando pulsos de alta frequência como descrito. Passo 4: Conclusão: o componente que permite ao microcontrolador chavear indiretamente a corrente de 12 V com pulsos de alta frequência é o MOSFET de canal N, gabarito oficial.
💡 Dica: Identifique o componente eletrônico adequado para chaveamento rápido de uma carga de maior corrente.
Alternativa por alternativa
O aluno associa o diodo a qualquer componente de controle de corrente, lembrando que diodos aparecem em circuitos com motores, mas não percebe que o diodo não possui terminal de controle nem chaveia por sinal externo.
O aluno pensa que o capacitor eletrolítico, por estar ligado à alimentação, é o responsável por liberar ou bloquear a corrente, confundindo armazenamento e filtragem de energia com chaveamento.
O aluno acredita que um resistor, por controlar corrente pela lei de Ohm, pode regular a velocidade do motor ao ser acionado pelo microcontrolador, sem perceber que ele apenas dissipa energia e não liga e desliga a carga em alta frequência.
Um MOSFET de canal N pode atuar como chave eletrônica, sendo controlado por pulsos do microcontrolador para ligar e desligar a corrente do motor.
O aluno entende que qualquer dispositivo que ligue e desligue a carga serve, ignorando que o relé eletromecânico possui partes móveis, é lento e não suporta o chaveamento rápido por pulsos descrito no texto.
Por que engana: Confundir o MOSFET, que permite chaveamento rápido e controlado por pulsos, com o relé, que é eletromecânico e menos adequado para comutação em alta frequência.
Raio-X da questão
Chaveamento com MOSFET
avaliacao
Componentes eletrônicos semicondutores · Corrente elétrica e tensão
Revise o funcionamento de transistores MOSFET como chaves eletrônicas e o controle por ciclo de trabalho.
Confundir o MOSFET, que permite chaveamento rápido e controlado por pulsos, com o relé, que é eletromecânico e menos adequado para comutação em alta frequência.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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