6.5 Quando a corrente em um diodo é alta, sua polarização é: (
)
a) Direta
b) Inversa
c) Pobre
d) Reversa
a) Direta
b) Inversa
c) Pobre
d) Reversa
Passo 1
O enunciado pergunta, de forma objetiva, qual é a polarização de um diodo quando a corrente nele é alta. As alternativas são:
a) Direta
b) Inversa
c) Pobre
d) Reversa
a) Direta
b) Inversa
c) Pobre
d) Reversa
Informação dada: a corrente no diodo é alta. A tarefa: escolher qual alternativa corresponde a essa situação.
Passo 2
Primeiro vamos entender o que significam as palavras nas alternativas (explicação bem direta, para a prova).
- Polarização direta (ou “forward”): significa que o terminal positivo da fonte está ligado ao lado P e o negativo ao lado N do diodo. Isso reduz a barreira de potencial da junção p–n e permite que muitos portadores atravessem a junção, produzindo corrente grande.
- Polarização inversa (ou “reversa”): significa que o terminal positivo da fonte está ligado ao lado N e o negativo ao lado P. Isso aumenta a barreira e apenas uma corrente muito pequena de saturação flui (exceto se ocorrer ruptura).
- “Pobre” não é um termo técnico aplicável aqui.
Resumo simples: polarização direta tende a gerar corrente grande; polarização inversa gera corrente muito pequena (até a ruptura).
Passo 3
Para ver isso de forma quantitativa, usamos a equação do diodo (equação de Shockley), que mostra a dependência exponencial da corrente com a tensão no diodo:
Explanação das variáveis:
-
é a corrente pelo diodo (o que queremos relacionar com “alta” ou “baixa”). -
é a corrente de saturação reversa (um valor muito pequeno; por exemplo tipicamente ou menor). -
é a tensão no diodo (positiva para polarização direta). -
é o fator de idealidade (geralmente entre e ). -
é a tensão térmica, aproximadamente a .
A observação importante: a dependência é exponencial em
. Se
é positiva (polarização direta) a exponencial cresce muito e
fica grande. Se
é negativa (polarização inversa) então
é muito pequeno e
, ou seja, uma corrente muito baixa.
Passo 4
Um exemplo numérico rápido (útil para “ver” o efeito na prova): suponha
,
,
. Para uma tensão direta típica de um diodo de silício,
, temos
portanto
Isso mostra que uma tensão direta moderada produz uma corrente alta. Em polarização inversa (
) o termo exponencial torna-se desprezível e
fica aproximadamente
, isto é, algo da ordem de
, muito pequeno.
Passo 5
Conclusão lógica: “corrente alta” é característica de polarização direta. A alternativa correta é, portanto, a opção que diz “Direta”. As alternativas “Inversa” e “Reversa” (mesma ideia) correspondem a corrente muito baixa, e “Pobre” não é correta.
Resposta
a) Direta