Lista de Exercícios de Eletrônica Analógica. Semicondutores, Diodos e Retificadores

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1 Lista de Exercícios de Eletrônica Analógica Semicondutores, Diodos e Retificadores Questões sobre Semicondutores: 1) O que é um material semicondutor? Dê 2 exemplos. 2) O que é camada de valência? 3) O que é um cristal semicondutor? 4) O que é dopagem? 5) O que acontece quando unimos um semicondutor do Tipo P e outro do tipo N, formando uma junção PN? 6) O que é camada de depleção? Questões sobre Diodos: 7) O que é um diodo? 8) Qual a principal diferença entre um diodo feito com Silício e outro com Germânio? 9) O que é tensão de joelho ou Vγ?

2 10) Informe as lâmpadas que estão acesas no circuito abaixo (considerar a primeira lâmpada da esquerda como L1, a segunda como L2, e assim por diante). D2 D3 D4 D5 12 V 0 D6 D7 D8 D9 1 11) Para o circuito abaixo, calcule a tensão, a corrente e a potência na lâmpada. Obs.: considere que o Diodo é de Germânio 17 V 12) No circuito abaixo, está circulando uma corrente de 25mA sobre o resistor R1. Qual é o valor da Resistência Elétrica desse Resistor? Obs.: considere que o diodo é de Silício 12 V R1

3 13) Estamos em 2017 e você foi contratado para fazer o circuito de controle de uma bomba. Essa bomba deverá explodir as dependências da antiga e extinta Sociedade Esportiva Palmeiras, após a falência do Clube no ano de 2015, quando o time caiu para a 4ª divisão do Campeonato Brasileiro. A carga R1 representa o circuito da bomba. Entretanto, como esse circuito é digital, o nível de tensão que ele aceita para funcionar é entre 4V e 6V. a) Assim sendo, qual é a tensão que está sobre o diodo R1, considerando que todos os diodos são de Silício? b) A bomba será detonada com sucesso? D2 D3 D4 D5 9 V R1 Questões sobre Retificadores 14) O que é um circuito Retificador? 15) Quais são os nomes dos 3 principais circuitos retificadores monofásicos que existem? 16) Em um circuito Retificador, qual das alternativas abaixo representa o papel do transformador? ( A ) Abaixar ou elevar a tensão; ( B ) Abaixar ou elevar a freqüência; ( C ) Abaixar ou elevar a tensão e a freqüência; ( D ) Transformar o sinal AC em DC

4 17) O retificador abaixo é chamado de Retificador de Meia Onda (RMO). Calcule o que se pede (considerar diodo de Silício e a Carga R1 de 30Ω): 12:1 R1 Tensão Eficaz no Secundário (V2rms): Tensão de Pico no Secundário (V2p): Forma de Onda da Tensão no Secundário (F.O. V2p): V2 [V] T [s] Forma de Onda da Tensão na Carga (F.O. V): V [V] T [s]

5 Frequência na Carga : Tensão de pico na Carga : Tensão e Corrente Eficaz RMS na carga (Vrms): Tensão e Corrente Média CC na carga (Vmed): 18) O sinal abaixo foi obtido através de um osciloscópio, que estava ajustado na escala vertical para 25V/div e escala horizontal de 0,1ms/div: a) O sinal é AC ou DC? Justifique. b) Qual é o nome dessa forma de onda? c) Qual é a tensão de pico, pico a pico, média e eficaz desse sinal? Resposta: d) Qual é o período e a freqüência desse sinal?

6 19) Calcule Vcc, Icc e a Frequência do sinal na carga dos Retificadores de Meia Onda (RMO) abaixo: a) Considerar de Ge: 220 Vrms b) Considerar de Si: 100 Hz c) Considerar ideal: 5:1 15 Ω

7 20) Calcule Vcc, Icc e a Frequência do sinal na carga dos retificadores Onda Completa com Center-Tape (ROCCT) abaixo: a) Considerar = 20 Ω e diodos de Si: 220 Vrms 15:1 D2 b) Considerar Diodos Ideais: 2:1 D2 c) Considerar Diodos de Silício (Vpk = Tensão de pico): 230 Vpk D2 12 Ω

8 21) Calcule Vcc, Icc e a Frequência na carga dos retificadores Onda Completa em Ponte (ROCP) abaixo: a) Considerar Diodos de Si: 120 Vrms b) Considerar Diodos de Si: 220 Vrms 12:1 c) Considerar Diodos Ideais: 110 Vrms 5:1 30 Ω d) Considerar Diodos de Silício: 180Vp / 60Hz 8:1 50 Ω

9 e) Considerar Diodos de Si: 110 Vrms 22) Vamos agora comparar o rendimento dos 3 tipos de Retificadores. Vamos usar a mesma tensão de entrada, o mesmo transformador e a mesma carga para os 3 retificadores. Calcule a Tensão Média CC na Carga para os 3 circuitos. Considere todos os Diodos de Si. Depois, responda às perguntas. a) RMO: 20 Ω b) ROCCT: 20 Ω D2 c) ROCP: 20 Ω

10 23) Com base nos resultados do exercício 29, qual dos 3 retificadores apresentou o melhor rendimento, obtendo uma tensão média CC maior na carga?