EletronicaGeral1 ListaDeExercicios com Respostas

Prévia do material em texto

Eletr�ni
a Geral 1
Lista de Exer
í
ios 1 (
om respostas)
Prof. César M. Vargas Benítez
Departamento A
adêmi
o de Eletr�ni
a,
Universidade Te
nológi
a Federal do Paraná (UTFPR)
1. (2,5) Considere o 
ir
uito apresentado na Figura 1. Determine VR, ID,
PR, PD.
R = 3, 3kΩ
E = 12V
Diodo: 1N60 (Germânio)
Figura 1: Exer
í
io 1
• Solução:
Considerando que o diodo é de Germânio e utilizando o modelo
simpli�
ado, VD = 0, 3V
Apli
ando o método das malhas, temos
1
�O que sabemos é uma gota. O que ignoramos é um o
eano.� � I.Newton 2
∑
�
V = 0
−E + VD + VR = 0
VR = E − VD = 11, 7V
ID = IR =
VR
R
≈ 3, 55mA
PD = VDID ≈ 1, 06mW
PR = VRIR ≈ 41, 48mW
2. (2,5) Determine as 
orrentes I1, I2 e I3 no 
ir
uito apresentado na
Figura 2. Considere Vd = 1, 5 V.
Figura 2: Exer
í
io 2
• Solução:
Considerando que a tensão do LED é 1,5V e utilizando o modelo
simpli�
ado, Vd = 1, 5V
Apli
ando a 1a Lei de Kir
hho� no nó da tensão Vx, temos
�O que sabemos é uma gota. O que ignoramos é um o
eano.� � I.Newton 3
I1 + I2 = I3
V1 − Vx
R1
+
V2 − Vx
R2
=
Vx − Vd
R3
V1 − Vx
R1
+
V2 − Vx
R2
−
Vx − Vd
R3
= 0
Vx =
V1/R1 + V2/R2
1/R1 + 1/R2 + 1/R3
Vx = 6, 0829V
As 
orrentes I1, I2 e I3 podem ser obtidas apli
ando a Lei de Ohm
em 
ada resistor:
I1 =
V1 − Vx
R1
≈ 5, 92mA
I2 =
V2 − Vx
R2
≈ −328, 16µA
I3 =
Vx − Vd
R3
≈ 5, 59mA
3. (2,5) Determine o valor da tensão Vo no 
ir
uito apresentado na Figura
3 para os seguintes valores de Vi:
• Vi = 12V
• Vi = −5V
Considere R = 33kΩ e que os diodos são de Silí
io (utilize o modelo
simpli�
ado).
Solução:
• Para Vi = 12V :
A Figura 4 apresenta o 
ir
uito equivalente para Vi = 12V.
Vo =
(Vi − VD)R
2R
= (Vi − VD)/2
Vo = 5, 65V
• Vi = −5V :
A Figura 5 apresenta o 
ir
uito equivalente para Vi = −5V.
Vo = −
[Vi − (−VD)]R
2R
= −(Vi + VD)/2
Vo = 2, 15V
�O que sabemos é uma gota. O que ignoramos é um o
eano.� � I.Newton 4
Figura 3: Exer
í
io 3
Figura 4: Exer
í
io 3: 
ir
uito equivalente para Vi = 12V
Figura 5: Exer
í
io 3: 
ir
uito equivalente para Vi = −5V
�O que sabemos é uma gota. O que ignoramos é um o
eano.� � I.Newton 5
4. (2,5) Determine as tensões Vx e Vo no 
ir
uito apresentado na Figura
6 para os seguintes valores de Vi:
• Vi = 10V
• Vi = −9V
• Vi = 2V
Considere:
• Os diodos são de silí
io. Utilize o modelo simpli�
ado.
• V1 =4V e V2 =-4V
Figura 6: Exer
í
io 4
Solução:
• Vi = 10V
A Figura 7 apresenta o 
ir
uito equivalente para Vi = 10V.
Figura 7: Exer
í
io 4: 
ir
uito equivalente para Vi = 10V
D1 
onduz.
�O que sabemos é uma gota. O que ignoramos é um o
eano.� � I.Newton 6
Vo = VD1 + V1
Vo = 4, 7V
Vx:
∑
�
V = 0
−Vi − Vx + Vo = 0
Vx = −Vi + Vo
Vx = −5, 3V
• Vi = −9V
A Figura 8 apresenta o 
ir
uito equivalente para Vi = −9V.
Figura 8: Exer
í
io 4: 
ir
uito equivalente para Vi = −9V
D2 
onduz.
Vo:
Vo = −(VD2 − V2)
Vo = −4, 7V
Vx:
∑
�
V = 0
−Vi − Vx + Vo = 0
Vx = −Vi + Vo
Vx = 4, 3V
�O que sabemos é uma gota. O que ignoramos é um o
eano.� � I.Newton 7
Figura 9: Exer
í
io 4: 
ir
uito equivalente para Vi = 2V
• Vi = 2V
A Figura 9 apresenta o 
ir
uito equivalente para Vi = 2V.
D1 e D2 não 
onduzem!
Como o 
ir
uito está em aberto, a 
orrente é 0A.
Vx = VR = I.R
Vx = 0V
Vo:
Vo = Vi + Vx
Vo = Vi = 2V