Explicar como se polariza um diodo diretamente?

Passo 1

O enunciado pede para explicar como se polariza um diodo diretamente. O conteúdo envolve a junção PN de um semicondutor e o conceito de polarização de diodo. Para resolver, vamos revisar o funcionamento da junção PN, a barreira de potencial e as condições de tensão que fazem o diodo conduzir em polarização direta.

Passo 2

Descrevemos a junção PN: de um lado há o material tipo P (com excesso de lacunas) e do outro o tipo N (com excesso de elétrons). Na interface forma-se uma região de depleção com uma barreira de potencial interna V_b, que impede a recombinação espontânea de portadores.

Passo 3

Para reduzir a barreira e permitir a condução, aplicamos uma fonte de tensão de modo que o anodo (lado P) fique a um potencial mais positivo que o catodo (lado N). Chamamos essa configuração de polarização direta. Em termos de símbolos: se ligarmos o pólo positivo da fonte ao anodo e o pólo negativo ao catodo, a tensão no diodo V_{AK} satisfaz
V_{AK}>0.

Passo 4

Existe uma tensão mínima, chamada tensão de limiar V_\gamma, que deve ser ultrapassada para que o diodo comece a conduzir corrente de forma significativa. Para diodos de silício tipicamente
V_\gamma \approx 0,7\text{ V},
e para diodos de germânio
V_\gamma \approx 0,3\text{ V}.

Passo 5

Uma vez V_{AK}\ge V_\gamma, a barreira interna é suficientemente reduzida, os portadores atravessam a junção e surge uma corrente de difusão exponencial. No circuito, o diodo costuma ser representado pelo símbolo “▶|” com a seta (anodo) apontando para a barra (catodo).

Resposta

Para polarizar diretamente um diodo basta ligar o pólo positivo da fonte ao anodo e o pólo negativo ao catodo, aplicando V_{AK}\ge V_\gamma (aprox. 0,7\text{ V} em silício), o que reduz a barreira de potencial e faz o diodo conduzir.

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