Considere modelo de tensão constante para o diodo, que
e
. Determine a equação e o esboço do gráfico da curva de
por
do circuito em questão.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo e o que precisamos para resolver. A gente tem um circuito com um diodo que está sendo modelado com uma tensão constante de
. Além disso, temos
e duas resistências
e
, ambas de
. O objetivo é encontrar a equação que descreve a corrente
em função da tensão de entrada
e esboçar o gráfico dessa relação. Para isso, vamos usar conceitos de circuitos com diodos e análise de circuitos em regime de operação direta e reversa.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como funciona o modelo de tensão constante para um diodo. Nesse modelo, o diodo é considerado como um elemento que, quando está conduzindo (direita), mantém uma tensão constante de
. Quando não está conduzindo (reversa), ele não permite a passagem de corrente, ou seja, a corrente é praticamente zero.
Passo 3
Agora, vamos analisar o circuito. Temos duas resistências de
cada,
e
, e uma fonte de tensão
. O diodo está em paralelo com
. Dependendo do valor de
, o diodo pode estar conduzindo ou não.
Passo 4
Vamos considerar dois casos:
-
Quando
: O diodo está desligado, ou seja, não está conduzindo. Nesse caso, toda a tensão está sobre e a corrente é simplesmente dada por: -
Quando
: O diodo está ligado e conduzindo. Aqui, a tensão sobre é fixada em . A tensão sobre será , e a corrente será:
Passo 5
Então, juntando os dois casos, a equação para
em função de
fica assim:
Passo 6
Agora, vamos esboçar o gráfico dessa relação. No eixo horizontal, temos
, e no eixo vertical,
.
- Para
, a corrente aumenta linearmente com a tensão, seguindo a reta . - A partir de
, a inclinação da reta muda, pois agora a corrente é . Isso significa que a corrente continua aumentando linearmente, mas a partir desse ponto, ela está subtraindo a tensão constante do diodo e do resistor .
O gráfico terá duas retas com diferentes interceptações, formando uma mudança de inclinação em
.
Resposta
A equação de
em função de
é:
O gráfico dessa relação apresenta duas retas:
- Uma reta com inclinação
para11,kOmega .Vin < 1,5,V - A partir de
, outra reta com a mesma inclinação que continua aumentando, mas deslocada devido à tensão constante do diodo eVin = 1,5,V .VB

(Nota: Substitua o link da imagem pelo gráfico correspondente criado.)