I_D: corrente de dreno (variável vertical do gráfico).
V_{GS}: tensão porta-fonte (variável horizontal do gráfico).
I_{DSS}: corrente de dreno com V_{GS}=0 (corrente máxima em corte inverso do gate).
V_P (às vezes escrito V_{GS(off)}): tensão de pinch-off / corte (valor negativo para JFET n‑channel).
Domínio físico importante: para um JFET n‑channel, normalmente V_P<0 e a fórmula é válida com V_P \le V_{GS} \le 0 (para V_{GS} positivo entra a condução direta do diodo gate‑source e a equação deixa de ser aplicável). Para p‑channel, os sinais são invertidos.
Passo 2
Explicação detalhada da Equação de Shockley (o “aulazinha” para entender cada parte):
A forma \left(1 - \dfrac{V_{GS}}{V_P}\right)^2 indica que a corrente depende quadraticamente de V_{GS}. Quadrático quer dizer que a curva é uma parábola (função do segundo grau) em relação a V_{GS}.
O fator I_{DSS} escala essa parábola: é o valor máximo de I_D que ocorre quando V_{GS}=0.
O parâmetro V_P marca a abscissa onde a corrente vai a zero (ponto de corte/pinch‑off): substituindo V_{GS}=V_P na equação dá I_D=0.
Interpretação física rápida: aumentando a tensão negativa V_{GS} (tornando-a mais próxima de V_P) aumenta a largura da região de depleção e estreita o canal, diminuindo I_D até cortar a condução.
Passo 3
Calcule os pontos e derivadas essenciais (esses servem de guia para o esboço e para entender a curvatura):
Isto mostra que a curva é convexa (concavidade para cima): a inclinação aumenta à medida que V_{GS} cresce.
Passo 4
Exemplo numérico (para ajudar a desenhar sem calculadora): escolha parâmetros típicos só para visualizar — por exemplo I_{DSS}=10\\ \text{mA} e V_P=-4\\ \text{V}. Calcule alguns pontos:
Esses pontos mostram a forma prática da parábola: começa em zero em V_P, cresce convexamente até I_{DSS} em V_{GS}=0.
Passo 5
Como esboçar passo a passo (o “faça na prova” prático):
Desenhe e rotule os eixos: eixo horizontal V_{GS} (situe valores negativos à esquerda, zero no centro/delimitação), eixo vertical I_D (zero na origem, valores positivos para cima).
Marque o ponto de corte V_{GS}=V_P no eixo V_{GS} (por exemplo V_P=-4\\ \text{V} se usar exemplos) e o ponto V_{GS}=0.
Em V_{GS}=V_P coloque I_D=0. Em V_{GS}=0 coloque I_D=I_{DSS}.
Plote mais 1–2 pontos intermédios (como V_{GS}=V_P/2 e V_{GS}=V_P/4 ou valores numéricos do exemplo) para fixar a curvatura.
Una os pontos com uma curva suave convexo‑para‑cima (parábola), sem ultrapassar I_{DSS} em V_{GS}=0.
Indique que para V_{GS}<V_P o dispositivo está cortado (I_D\approx0), e para V_{GS}>0 o gate pode entrar em condução direta (diodo gate‑source) e a Equação de Shockley não deve ser usada ali sem cuidado.
Passo 6
Observações finais e reforço didático:
A forma é uma parábola (quadrática) em função de V_{GS}; isso é a característica essencial que deve aparecer no esboço.
Pontos-chave para anotar no desenho: \big(V_{GS}=V_P,\;I_D=0\big) e \big(V_{GS}=0,\;I_D=I_{DSS}\big). Indicar também a inclinação inicial g_{m0}=-2I_{DSS}/V_P se pedir transcondutância.
Para p‑channel inverta os sinais de tensão (V_P>0 e comportamento refletido no eixo V_{GS}).