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Prova Impressa GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:1632912) Verde: resposta correta. Vermelho: alternativa marcada por você que está incorreta. Peso da Avaliação 1,50 Prova 123223309 Qtd. de Questões 10 Acertos/Erros 10/0 Nota 10,00 [Laboratório Virtual – Leds e Diodos] Dentro do laboratório virtual, é necessário inserir na “Placa de ensaio” o potenciômetro, o diodo e o resistor que estão na maleta conforme o circuito elétrico disponibilizado no laboratório para este experimento. O resistor que será usado para esse experimento é o de 330 Ohms. Ajuste o valor de tensão no potenciômetro em 3 Volts. Caso algum componente seja colocado no lugar errado do protoboard, irá aparecer uma mensagem explicando que o componente foi inserido errado. Com o sistema montado, seguindo o auxílio do roteiro do laboratório virtual e os dados da questão, é possível realizar alguns experimentos. Com relação ao experimento exposto, assinale a alternativa CORRETA: A Com o potenciômetro fornecendo 3 Volts para o circuito, a corrente no LED será de 4,42 mA. B Com o potenciômetro fornecendo 3 Volts para o circuito, a tensão no LED será de 1,2 Volts. C A tensão de 3 volts provinda do potenciômetro é o suficiente para acender o LED, mesmo com a queda de tensão do resistor. D O LED não consegue emitir luz, mesmo com o potenciômetro fornecendo 3 Volts para o circuito, pois há a queda de tensão do resistor. O diodo "ligado" ou com polarização direta ocorre quando se aplica uma diferença de potencial entre os terminais do diodo de modo que o terminal positivo esteja conectado ao material semicondutor do tipo p e o terminal negativo esteja conectado ao material semicondutor do tipo n. Com base nesse contexto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O fluxo dos portadores minoritários resultante (elétrons do material semicondutor do tipo p para o material semicondutor do tipo n e de lacunas do material semicondutor do tipo n para o material semicondutor do tipo p) não foi alterado em magnitude (uma vez que o controle da condução ocorre, principalmente, devido ao pequeno número de impurezas adicionadas ao material). ( ) A redução da região de depleção resulta em um grande fluxo de portadores majoritários através da junção, de modo que, os elétrons do material semicondutor do tipo n recebe uma VOLTAR A+ Alterar modo de visualização 1 2 enorme atração com o potencial positivo aplicado no material semicondutor do tipo p cada vez maior à medida que a camada de depleção diminui com o aumento da diferença de potencial aplicada aos terminais. ( ) Percebemos que aplicando a polarização reversa nos terminais do diodo semicondutor, as lacunas no material semicondutor do tipo p e os elétrons livres no material semicondutor do tipo n e se recombinarem com os íons próximos à fronteira dos dois materiais diminuindo a região de depleção. ( ) O diodo de manganês real em polarização direta possui, no máximo, uma queda de tensão de 1 V. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A V - V - F - F. B F - V - V - F. C V - F - V - F. D F - V - F - V. O diodo semicondutor é um componente eletrônico que permite a passagem de corrente somente quando está diretamente polarizado. Assim, o seu sentido de condução é marcado por uma listra cinza em seu corpo, de forma que a corrente deve fluir do lado preto para a lista cinza. Portanto, o terminal negativo da fonte deve estar ligado à listra cinza do diodo para que ele esteja diretamente polarizado. Com base nesse contexto, analise as sentenças a seguir: I- Um semicondutor do tipo p, assim como um semicondutor do tipo n, sozinho pode ser utilizado como um resistor de mercúrio. II- Um semicondutor do tipo p, assim como um semicondutor do tipo n, sozinho pode ser utilizado como um resistor de carbono. III- Quando um cristal é dopado de modo que contenha as duas características (metade do tipo p e metade do tipo n), o cristal toma características específicas e extremamente importantes. Assinale a alternativa CORRETA: A As sentenças II e III estão corretas. B Somente a sentença II está correta. C As sentenças I e II estão corretas. D As sentenças I e III estão corretas. O diodo semicondutor é um elemento ou componente eletrônico composto de um cristal semicondutor de silício ou germânio numa película cristalina cujas faces opostas são dopadas por diferentes materiais durante sua formação, o que causa a polarização de cada uma das extremidades. Com base nesse contexto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 3 4 ( ) Podemos estabelecer uma regra para a barreira de potencial de um diodo de silício, onde a mesma diminui 2 milivolts para cada aumento de 1 °C. ( ) O diodo em polarização reversa apresenta um aumento na barreira potencial (região de depleção), do ponto de vista de energia, quão maior é a temperatura de junção, maior será a corrente de saturação reversa, sendo uma aproximação útil é "Is dobrar a cada aumento de 10 °C", se a variação de temperatura for menor que 10 °C é deve-se usar que a variação da corrente de saturação é de 7% para cada °C de aumento. ( ) O silício não é o único material semicondutor de base, também possui grande relevância o Germânio (Ge) e o Arseneto de Gálio (GaAs). ( ) O silício é o único material semicondutor de base, também possui grande relevância o Germânio (Ge) e o Arseneto de Gálio (GaAs). Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A V - F - V - F. B F - V - V - F. C V - V - V - F. D F - V - F - V. Uma das principais diferenças entre o enviesamento direto e reverso é que na polarização direta o terminal positivo da bateria está conectado ao semicondutor tipo p material e terminal negativo está ligado ao semicondutor do tipo n material. Considerando que na polarização reversa material do tipo n está ligado ao terminal positivo da oferta e do material do tipo p está ligado ao terminal negativo da bateria. O termo polarização significa que a alimentação elétrica ou diferença de potencial está conectada ao dispositivo semicondutor. A diferença de potencial é dada de dois tipos, através da polarização direta e da polarização reversa. Com base nesse contexto, analise as sentenças a seguir: I- O diodo "desligado" ou com polarização reversa ocorre quando se aplica uma diferença de potencial entre os terminais do diodo de modo que o terminal positivo esteja conectado ao material semicondutor do tipo p e o terminal negativo esteja conectado ao material semicondutor do tipo n. II- O fluxo dos portadores minoritários resultante (elétrons do material semicondutor do tipo p para o material semicondutor do tipo n e de lacunas do material semicondutor do tipo n para o material semicondutor do tipo p) não foi alterado em magnitude (uma vez que o controle da condução ocorre, principalmente, devido ao pequeno número de impurezas adicionadas ao material). III- Um método alternativo para descobrir se o diodo está em polarização direta ou reversa é analisar que em polarização reversa o terminal positivo está conectado ao material semicondutor do tipo n e o terminal negativo está conectado ao material semicondutor do tipo p. Assinale a alternativa CORRETA: A As sentenças I e II estão corretas. B Somente a sentença II está correta. C As sentenças II e III estão corretas. 5 D As sentenças I e III estão corretas. Os diodos podem ser classificados em real ou ideal. O diodo ideal tem esse nome por existir somente na teoria, ou seja, ele não é real. Existe somente para que os criadores de diodos, técnicos em eletrônicas tenham um norte a seguir, por exemplo, quanto às características, limites, capacidades etc. Este diodo conduz a partir de 0 volts quando polarizado diretamente (fato que só é possível por ele ser perfeito e existir apenas no mundo teórico). Já o diodo real existente e palpável apresenta as características que defato ocorrem. Por exemplo, quanto à condução, como vimos, se dá a partir de 0,7 volts se for de silício e 0,3 volts se for de germânio. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Um diodo de silício polarizado diretamente quando analisado como um diodo ideal apresenta uma queda de tensão de 0,7 V. ( ) Diodo pode ser definido como um componente de dois terminais que permite que a corrente circule em um único sentido. ( ) A polarização direta do diodo expande a camada de depleção. ( ) Temperaturas elevadas aumentam o número de portadores minoritários e a corrente de fuga do diodo. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A V - V - F - F. B F - F - V - V. C F - V - F - V. D V - F - V - F. Quando falamos de eletrônica, estamos falando de uma grande área que abrange sistemas de comunicação, sistemas analógicos e digitais, instrumentação e controle, cada uma com suas específicas aplicações. No entanto, uma parte do que se tem hoje na eletrônica é proveniente da descoberta e aplicação dos materiais semicondutores, onde pode ser notada a inserção contínua de novos componentes ao mercado, facilitando e simplificando o projeto e a obtenção de novos aparelhos. Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA: A Materiais condutores possuem alta resistividade, e deste modo uma pequena quantidade de elétrons livres, fazendo com que para que a corrente elétrica o percorra é necessário aplicar uma grande diferença de potencial. B Materiais isolantes possuem alta resistividade, e deste modo uma pequena quantidade de elétrons livres, fazendo com que para que a corrente elétrica o percorra é necessário aplicar uma grande diferença de potencial. C Materiais supercondutores possuem alta resistividade, e deste modo uma pequena quantidade de elétrons livres, fazendo com que para que a corrente elétrica o percorra é necessário aplicar uma grande diferença de potencial. 6 7 D Materiais semicondutores possuem alta resistividade, e deste modo uma pequena quantidade de elétrons livres, fazendo com que para que a corrente elétrica o percorra é necessário aplicar uma grande diferença de potencial. [Laboratório Virtual – Leds e Diodos] Dentro do laboratório virtual, é necessário inserir na “Placa de ensaio” o potenciômetro, o diodo e o resistor que estão na maleta conforme o circuito elétrico disponibilizado no laboratório para este experimento. O resistor que será usado para esse experimento é o de 330 Ohms. Caso algum componente seja colocado no lugar errado do protoboard, aparecerá uma mensagem explicando que o componente foi inserido incorretamente. Com o sistema montado, seguindo o auxílio do roteiro do laboratório virtual e os dados da questão, é possível realizar alguns experimentos. Com relação ao experimento exposto, assinale a alternativa CORRETA: A Com essa configuração de circuito, a tensão mínima aplicada aos terminais de um LED para que ele emita luz é de 3,40 V. B Com essa configuração de circuito, a tensão mínima aplicada aos terminais de um LED para que ele emita luz é de 3,30 V. C Com essa configuração de circuito, a tensão mínima aplicada aos terminais de um LED para que ele emita luz é de 3,50 V. D Com essa configuração de circuito, a tensão mínima aplicada aos terminais de um LED para que ele emita luz é de 3,70 V. Ao aplicarmos um potencial de V volts a junção pn de modo que o terminal negativo seja ligado ao material do tipo p e o terminal positivo ao material do tipo n, ocorrerá um aumento na região de depleção, pois o número de elétrons livres no material tipo n irá aumentar devido à atração pelo polo positivo conectado ao terminal do material do tipo n, de maneira análoga ocorrerá um aumento de lacunas no material do tipo p devido à conexão do polo negativo ao terminal do material do tipo p. Devido a essas condições, a região de depleção irá aumentar dificultando a movimentação de portadores majoritários, e desta forma reduzindo o fluxo a praticamente zero, portanto, a corrente é aproximadamente nula. Com base nesse contexto, analise as sentenças a seguir: I- Chamamos de corrente de saturação reversa a corrente existente em condição de polarização reversa, Is, vale a pena observar que o sentido da corrente de saturação reversa é oposto ao sentido da corrente convencional do diodo. II- O valor de Is normalmente tem alguns microampères, sendo normalmente expressa em nanoampères, tendo como exceção dispositivos de alta potência. III- Se VD