Dados ilustrativos: Em uma estufa automatizada, um sistema de irrigação controla uma válvula solenóide por…
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
Dados ilustrativos: Em uma estufa automatizada, um sistema de irrigação controla uma válvula solenóide por meio de um microcontrolador. Um sensor de umidade do solo fornece ao microcontrolador tensão entre 0 e 5 V proporcional à umidade. Quando o sinal excede 3 V, o microcontrolador aciona um transistor complementar NPN. A válvula solenóide opera a 12 V e consome 2 A; o transistor mantém saturação com VCE(sat)=0,2 V para conduzir essa corrente. Um diodo de roda livre é conectado em paralelo à bobina para proteger contra picos de tensão. Com base no texto-base, identifique a principal função do transistor NPN no sistema de irrigação automatizado.
- A) Proteger o circuito contra inversão de polaridade da fonte
- B) Converter o sinal analógico em sinal digital para o microcontrolador
- C) Limitar a tensão aplicada ao sensor de umidade
- D) Controlar eletricamente a corrente da válvula solenóide
- E) Medir digitalmente o nível de umidade do solo
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o papel do transistor no circuito descrito. O microcontrolador não consegue fornecer 2 A à válvula solenóide de 12 V; ele apenas emite um sinal de baixa corrente. O transistor atua como chave eletrônica: quando o microcontrolador aciona sua base, o transistor entra em saturação (VCE(sat) = 0,2 V) e permite que a corrente de 2 A circule pela bobina da válvula.
- Relacione a função à informação do enunciado. O texto diz que o transistor 'mantém saturação com VCE(sat)=0,2 V para conduzir essa corrente', ou seja, ele controla, por um sinal pequeno, a passagem de uma corrente grande pela carga. Isso caracteriza controle elétrico da corrente da válvula.
- Analise as alternativas erradas. A) A proteção contra inversão de polaridade não é função do transistor; ela seria feita por um diodo em série, e o enunciado não menciona isso. B) A conversão analógico-digital é feita pelo conversor do microcontrolador, não pelo transistor. C) O transistor não limita a tensão do sensor; o sensor recebe sua alimentação de outra fonte e o transistor não está ligado a ele. E) A medição da umidade é feita pelo sensor e pelo microcontrolador, e o transistor não realiza medição.
- Conclusão. A alternativa D é a correta e coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Analise o papel do transistor no controle da corrente da válvula.
Alternativa por alternativa
O aluno associa o transistor à proteção do circuito, confundindo-o com dispositivos de proteção como diodos em série usados contra inversão de polaridade.
O aluno atribui ao transistor a tarefa de conversão de sinal analógico em digital, que pertence ao conversor A/D do microcontrolador.
Por que engana: Confundir a função do transistor com proteção ou medição, não reconhecendo seu papel de chave eletrônica.
O aluno acredita que o transistor regula a tensão que chega ao sensor, quando o sensor é alimentado independentemente e o transistor atua apenas sobre a válvula.
O transistor age como chave eletrônica, permitindo que a corrente de 2 A flua da fonte de 12 V até a válvula.
O aluno supõe que o transistor participa da medição de umidade, quando essa função cabe ao sensor e ao microcontrolador, que processa o sinal de 0 a 5 V.
Raio-X da questão
transistor como chave eletrica
avaliacao
transistor e chave eletrica · corrente e tensao eletrica
Estude funcionamento básico de transistores em circuitos de controle.
Confundir a função do transistor com proteção ou medição, não reconhecendo seu papel de chave eletrônica.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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