— A catraca do centro comunitário vai travar de novo? — perguntou o porteiro ao técnico, durante a troca do…

Questão

— A catraca do centro comunitário vai travar de novo? — perguntou o porteiro ao técnico, durante a troca do controlador por um modelo de 3,3 V. O sistema de automação aciona uma placa de relé alimentada em 12 V, mas, para proteger o microcontrolador, o comando do relé passa por um optoacoplador. No lado do microcontrolador, o optoacoplador se comporta como um LED infravermelho: quando recebe corrente suficiente, ele “liga” e permite que o relé seja acionado no outro lado, eletricamente isolado. No manual do componente, a queda de tensão típica nesse LED é 1,2 V quando operando, e recomenda-se uma corrente de 5 mA para garantir o acionamento. Para não exceder essa corrente, o técnico deve colocar um resistor em série entre a saída de 3,3 V e o LED do optoacoplador. Com base nas informações do texto, calcule o valor aproximado do resistor em série que limita a corrente no LED do optoacoplador a 5 mA.

1. A) 420 ohm, em série, para limitar a corrente a aproximadamente 5 mA.
2. B) 210 ohm, em série, para limitar a corrente a aproximadamente 5 mA.
3. C) 840 ohm, em série, para limitar a corrente a aproximadamente 5 mA.
4. D) 42 ohm, em série, para limitar a corrente a aproximadamente 5 mA.
5. E) 660 ohm, em série, para limitar a corrente a aproximadamente 5 mA.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados do enunciado. A fonte do microcontrolador fornece 3,3 V, a queda de tensão no LED do optoacoplador é 1,2 V e a corrente desejada no LED é 5 mA, ou seja, 0,005 A.
2. Aplique a lei das malhas. A tensão do resistor é a diferença entre a tensão da fonte e a queda no LED: 3,3 - 1,2 = 2,1 V.
3. Aplique a lei de Ohm ao resistor. R = V / I = 2,1 / 0,005 = 420 ohms. Portanto, o valor aproximado é 420 ohms, em série, e a alternativa A está correta, de acordo com o gabarito oficial.
4. Por que as outras alternativas estão erradas. A alternativa B (210 ohms) corresponde a dividir 2,1 V por 10 mA, e não por 5 mA. A alternativa C (840 ohms) dobra o valor correto, o que equivale a usar uma corrente de 2,5 mA. A alternativa D (42 ohms) resulta de uma corrente de 50 mA, erro de unidade ou de vírgula decimal. A alternativa E (660 ohms) usa a tensão de 3,3 V sem descontar a queda de 1,2 V do LED, o que ignora a tensão já consumida pelo componente.
5. Conferência. Com R = 420 ohms, a corrente é 2,1 / 420 = 0,005 A = 5 mA, o que confirma o resultado.

💡 Dica: Use a lei de Ohm para calcular o resistor limitador de corrente.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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