Resolva as questões abaixo admitindo os valores de base da página 3, sempre que tais dados não forem mencionados no enunciado.
Determine a corrente que flui através de um diodo de silício com I_{S}=50 \mathrm{nA} e uma polarização direta de 0,6 \mathrm{~V} à 20^{\circ} \mathrm{C}.

Passo 1

O enunciado pede a corrente I de um diodo de silício em polarização direta. Vamos usar a equação de Shockley
I = I_{S}\Bigl(e^{V_{D}/V_{T}} - 1\Bigr),
onde I_{S}=50\:\mathrm{nA}, V_{D}=0,6\:\mathrm{V} e a temperatura é T=20^\circ\mathrm{C}. Precisamos calcular também a tensão térmica V_{T}.

Passo 2

A tensão térmica é dada por
V_{T} = \frac{k\,T}{q},
onde k=1{,}38\times10^{-23}\:\mathrm{J/K}, q=1{,}602\times10^{-19}\:\mathrm{C} e T=20^\circ\mathrm{C}=293\:\mathrm{K}. Calculando,
V_{T} \approx \frac{1{,}38\times10^{-23}\cdot 293}{1{,}602\times10^{-19}} \approx 0,0252\:\mathrm{V}.

Passo 3

Substituindo na equação de Shockley e desprezando o “ -1” (pois e^{V_{D}/V_{T}} é muito grande):
I \approx I_{S}\,e^{V_{D}/V_{T}} =50\times10^{-9}\;e^{0,6/0,0252}.
O expoente vale
\frac{0,6}{0,0252}\approx23{,}8,
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e^{23{,}8}\approx2{,}2\times10^{10}
e
I \approx50\times10^{-9}\times2{,}2\times10^{10}\approx1{,}1\times10^{3}\:\mathrm{A}.

Resposta

A corrente que flui pelo diodo é aproximadamente 1{,}1\times10^{3}\:\mathrm{A}.

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