Encontre a tensão de saída V_{\text {OUT }} quando o potenciômetro R_{B} ajustado para \mathrm{T}=70 \% \mathrm{e} a tensão de entrada V_{\text {in }} for de 3 V .

Passo 1

O enunciado mostra um amplificador operacional alimentado entre 0 V (GND) e +7 V, sem realimentação, ou seja, funcionando como comparador. A entrada não inversora ( +) recebe a tensão do ponto deslizante de um potenciômetro R_{B}=10\text{ k}\Omega em série com R_{6}=5\text{ k}\Omega, e a entrada inversora (–) recebe \,V_{\text{in}}=3\text{ V}. Queremos achar V_{\text{OUT}} quando o deslizante está em T=70\% (isto é, 70 % do total de R_{B} contado a partir do terminal superior ligado a +7 V).

Passo 2

Modelo do divisor: o potenciômetro de 10\text{ k}\Omega está entre +7 V (terminal 1) e o topo de R_{6} (terminal 3), que então vai a GND. Em T=70\% contamos 70 % de 10\text{ k}\Omega a partir de +7 V, logo a resistência entre +7 V e o wiper é
R_{\text{top}} = T \cdot R_{B} = 0{,}7 \times 10\,000 = 7\,000\\ \Omega,
e a resistência entre o wiper e o nó acima de R_{6} é
R_{\text{bot,pot}} = (1 - T)\,R_{B} = 0{,}3 \times 10\,000 = 3\,000\\ \Omega.
Como abaixo desse ponto temos ainda R_{6}=5\text{ k}\Omega até o GND, o caminho do wiper ao GND é 3\,000 + 5\,000 = 8\,000\\ \Omega.

Passo 3

Aplicando divisão de tensão para achar V_{+} (tensão na entrada não inversora):
V_{+} = 7\text{ V}\;\frac{8\,000}{7\,000 + 8\,000} = 7\;\frac{8}{15} = \frac{56}{15}\approx 3{,}73\text{ V}.

Passo 4

Comparamos V_{+}\approx 3{,}73\text{ V} e V_{-}=V_{\text{in}}=3\text{ V}. Como
V_{+} > V_{-},
o comparador comuta para o nível alto de saída, isto é, para a sua saturação positiva, que é o rail de alimentação: +7 V.

Resposta

V_{\text{OUT}} = +7\text{ V.}

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