Física III(FB) Resistores Tópico resolvido

Eletricidade e Magnetismo

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Deleted User 23699
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Mai 2021 06 20:54

(FB) Resistores

Mensagem não lida por Deleted User 23699 »

Muitos dos dispositivos eletrônicos tão úteis em circuitos são dispositivos de junção. Tais dispositivos têm uma ou mais junções, que separam abruptamente o material tipo n do material tipo p. O mais simples de tais dispositivos é o diodo de junção pn. Um diodo é um elemento de circuito que permite facilmente aos portadores de carga fluírem em uma direção, mas não na outra. Quando se aplica a uma diferença de potencial através de um elemento de circuito, referimo-nos à d.d.p. como bias (inglês para tendenciosidade). Se o elemento tem propriedades direcionais, como é o caso do diodo, então ele pode apresentar tendência para frente (forward-biased) ou tendência para trás (reverse-biased). Em um diodo forward-biased, a corrente flui rapidamente, mas praticamente nenhuma corrente flui em um diodo reverse-biased. É como se o diodo forward-biased tivesse resistência nula, mas o reverse-biased é como se tivesse resistência infinita. A expressão teórica que dá, com bastante precisão a corrente i em um diodo de junção pn em termos da d.d.p. através dele é [tex3]I=I_0(e^{qv/kt}-1)[/tex3] em que I0 é um parâmetro que depende do diodo particular, k é a constante de boltzmann, T é a temperatura (em Kelvins) e q é o módulo da carga eletrônica.
A razão entre as resistências reverse-biased e forward-biased vale:
Resposta

e^{qv/kt}




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παθμ
5 - Mestre
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Mai 2023 15 16:20

Re: (FB) Resistores

Mensagem não lida por παθμ »

A corrente no diodo é [tex3]I=I_0(e^{qv/kt}-1)[/tex3] , onde [tex3]I>0[/tex3] (e portanto [tex3]v>0[/tex3] ) significa uma corrente no sentido forward-biased, e [tex3]I<0[/tex3] (e portanto [tex3]v<0[/tex3] ) significa uma corrente no sentido reverse-biased.

Para uma corrente reverse-biased, aplicamos uma tensão de módulo [tex3]v[/tex3] no diodo, mas no sentido oposto ao do forward-biased (de modo que o expoente fica [tex3]-\frac{qv}{kt}[/tex3] ). O termo [tex3]e^{-qv/kt}[/tex3] é desprezível em relação a [tex3]1[/tex3] , pois [tex3]qv/kt[/tex3] é uma quantia grande (isso é uma característica dos diodos). Portanto: [tex3]I\approx-I_0\rightarrow R_1=\frac{v}{I_0}[/tex3]

Agora, para uma corrente forward-biased, aplicamos uma tensão [tex3]v[/tex3] no diodo, no sentido forward-biased. Como [tex3]\frac{qv}{kt}[/tex3] é grande, [tex3]e^{qv/kt}-1\approx e^{qv/kt}[/tex3] . Assim: [tex3]I=I_0 e^{qv/kt}\rightarrow R_2=\frac{v}{I_0e^{qv/kt}}[/tex3] .

[tex3]\frac{R_1}{R_2}=e^{qv/kt}[/tex3]




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