6.5 Quando a corrente em um diodo é alta, sua polarização é: ( \mathbf{0 , 5} )
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
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:
I = I_S\left(e^{\frac{V_D}{nV_T}}-1\right)
Explanação das variáveis:
  • I é a corrente pelo diodo (o que queremos relacionar com “alta” ou “baixa”).
  • I_S é a corrente de saturação reversa (um valor muito pequeno; por exemplo I_S tipicamente 10^{-12}\\ \text{A} ou menor).
  • V_D é a tensão no diodo (positiva para polarização direta).
  • n é o fator de idealidade (geralmente entre 1 e 2).
  • V_T é a tensão térmica, aproximadamente V_T\approx0,025\\ \text{V} a 25^\circ\text{C}.
A observação importante: a dependência é exponencial em V_D. Se V_D é positiva (polarização direta) a exponencial cresce muito e I fica grande. Se V_D é negativa (polarização inversa) então e^{V_D/(nV_T)} é muito pequeno e I\approx -I_S, ou seja, uma corrente muito baixa.

Passo 4

Um exemplo numérico rápido (útil para “ver” o efeito na prova): suponha I_S=10^{-12}\\ \text{A}, n=1, V_T=0,025\\ \text{V}. Para uma tensão direta típica de um diodo de silício, V_D=0,7\\ \text{V}, temos
\frac{V_D}{nV_T}=\frac{0,7}{0,025}=28,
portanto
I \approx 10^{-12}\,e^{28}\approx 10^{-12}\times1{,}44\times10^{12}\approx1{,}44\\ \text{A}.
Isso mostra que uma tensão direta moderada produz uma corrente alta. Em polarização inversa ( V_D<0) o termo exponencial torna-se desprezível e I fica aproximadamente -I_S, isto é, algo da ordem de 10^{-12}\\ \text{A}, 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

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