Calcule a razão de resistências reversa/direta para cada um dos diodos na tabela abaixo:
Diodo \mathbf{I}_{\mathbf{F}}\left(\mathbf{V}_{\mathbf{F}}\right) \mathbf{I}_{\mathbf{R}}\left(\mathbf{V}_{\mathbf{R}}\right)
1 N 914 10 \mathrm{~mA}(1 \mathrm{~V}) 25 \mathrm{nA}(20 \mathrm{~V})
1 N 4001 1 \mathrm{~A}(1.1 \mathrm{~V}) 10 \mu \mathrm{~A}(50 \mathrm{~V})
1 N 1185 10 \mathrm{~A}(0.95 \mathrm{~V}) 4.6 \mathrm{~mA}(100 \mathrm{~V})

Passo 1

O que o enunciado pede: calcular a razão da resistência reversa pela resistência direta (ou seja, R_{\text{R}}/R_{\text{F}}) para cada diodo da tabela.
Dados fornecidos (peguei estes números do enunciado):
  • Diodo 1N914: I_{F}=10\\ \mathrm{mA} em V_{F}=1\\ \mathrm{V}; I_{R}=25\\ \mathrm{nA} em V_{R}=20\\ \mathrm{V}.
  • Diodo 1N4001: I_{F}=1\\ \mathrm{A} em V_{F}=1{,}1\\ \mathrm{V}; I_{R}=10\\ \mu\mathrm{A} em V_{R}=50\\ \mathrm{V}.
  • Diodo 1N1185: I_{F}=10\\ \mathrm{A} em V_{F}=0{,}95\\ \mathrm{V}; I_{R}=4{,}6\\ \mathrm{mA} em V_{R}=100\\ \mathrm{V}.

Passo 2

Método que vamos usar (fórmula e explicação bem simples):
Aplicamos a lei de Ohm na forma prática de resistência estática aproximada para cada situação medida:
R=\dfrac{V}{I},
onde \,V é a tensão aplicada no modo (direto ou reverso) e I é a corrente correspondente. Assim calculamos
R_{\text{F}}=\dfrac{V_{F}}{I_{F}},\qquad R_{\text{R}}=\dfrac{V_{R}}{I_{R}},
e por fim a razão pedida
\text{razão}=\dfrac{R_{\text{R}}}{R_{\text{F}}}.ã
Obs.: converter todas as correntes para ampère ( \mathrm{A}) antes de dividir.

Passo 3

Diodo 1N914 — converter unidades e calcular R_{\text{F}} e R_{\text{R}}.
  • Conversões:
I_{F}=10\\ \mathrm{mA}=10\times10^{-3}\\ \mathrm{A}=10^{-2}\\ \mathrm{A},
I_{R}=25\\ \mathrm{nA}=25\times10^{-9}\\ \mathrm{A}=2{,}5\times10^{-8}\\ \mathrm{A}.
  • Resistências:
R_{F}=\dfrac{V_{F}}{I_{F}}=\dfrac{1}{10^{-2}}=100\\ \Omega.
R_{R}=\dfrac{V_{R}}{I_{R}}=\dfrac{20}{2{,}5\times10^{-8}}=8\times10^{8}\\ \Omega.
  • Razão:
\dfrac{R_{R}}{R_{F}}=\dfrac{8\times10^{8}}{100}=8\times10^{6}.

Passo 4

Diodo 1N4001 — converter unidades e calcular R_{\text{F}} e R_{\text{R}}.
  • Conversões:
I_{F}=1\\ \mathrm{A},
I_{R}=10\\ \mu\mathrm{A}=10\times10^{-6}\\ \mathrm{A}=1\times10^{-5}\\ \mathrm{A}.
  • Resistências:
R_{F}=\dfrac{V_{F}}{I_{F}}=\dfrac{1{,}1}{1}=1{,}1\\ \Omega.
R_{R}=\dfrac{V_{R}}{I_{R}}=\dfrac{50}{1\times10^{-5}}=5\times10^{6}\\ \Omega.
  • Razão:
\dfrac{R_{R}}{R_{F}}=\dfrac{5\times10^{6}}{1{,}1}\approx4{,}5454545\times10^{6}\\ (\text{aprox. }4{,}55\times10^{6}).

Passo 5

Diodo 1N1185 — converter unidades e calcular R_{\text{F}} e R_{\text{R}}.
  • Conversões:
I_{F}=10\\ \mathrm{A},
I_{R}=4{,}6\\ \mathrm{mA}=4{,}6\times10^{-3}\\ \mathrm{A}.
  • Resistências:
R_{F}=\dfrac{V_{F}}{I_{F}}=\dfrac{0{,}95}{10}=0{,}095\\ \Omega.
R_{R}=\dfrac{V_{R}}{I_{R}}=\dfrac{100}{4{,}6\times10^{-3}}\approx2{,}173913\times10^{4}\\ \Omega.
  • Razão:
\dfrac{R_{R}}{R_{F}}=\dfrac{2{,}173913\times10^{4}}{0{,}095}\approx2{,}2883085\times10^{5}\\ (\text{aprox. }2{,}29\times10^{5}).

Passo 6

Interpretação curta (útil na prova): esses números mostram que a “resistência” aparente no sentido reverso é muito maior que a do sentido direto — é por isso que um diodo conduz bem no direto e bloqueia no reverso. Note que usamos uma aproximação simples R=V/I aplicada aos pontos dados; em diodos reais a relação corrente-tensão é exponencial, mas para comparar ordens de grandeza essa razão é apropriada.

Resposta

1N914: 8\times10^{6}
1N4001: 4{,}5454545\times10^{6} (aprox. 4{,}55\times10^{6})
1N1185: 2{,}2883085\times10^{5} (aprox. 2{,}29\times10^{5})

Exercícios relacionados