O transistor de efeito de campo (Field-effect transistor, FET) são dispositivos que possuem seu funcionamento através do efeito de campo elétrico. Estes dispositivos são muito utilizados como amplificadores, chaves eletrônicas ou quando é necessário um controle de corrente elétrica sobre uma carga.
Leia as afirmativas sobre os dispositivos FET, e classifique-as em Verdadeiro ou Falso
I. São dispositivos unipolares, isto é, tem seu funcionamento dependente apenas de um tipo de carga.
II. Possuem alta impedância de entrada que variam de um a centenas mega-ohms.
III. São dispositivos que controlam a corrente de saída a partir da tensão de entrada.

Passo 1

O enunciado pede que eu classifique em Verdadeiro ou Falso três afirmativas sobre dispositivos FET. As afirmativas são:
I. São dispositivos unipolares, isto é, tem seu funcionamento dependente apenas de um tipo de carga.
II. Possuem alta impedância de entrada que variam de um a centenas mega-ohms.
III. São dispositivos que controlam a corrente de saída a partir da tensão de entrada.
Informações relevantes do enunciado: precisar classificar cada uma das três sentenças como Verdadeira ou Falsa. Não há dados numéricos adicionais além do intervalo sugerido na afirmativa II.

Passo 2

Explicação didática do que é um FET e o que significa “unipolar” (relacionado à afirmativa I).
  • Um FET (Field-Effect Transistor) é um transistor cujo funcionamento baseia-se no controle elétrico de um canal condutor por meio de um campo elétrico aplicado entre o terminal de entrada (porta, ou gate) e o terminal de referência (fonte, ou source).
  • “Unipolar” significa que a condução elétrica no canal do transistor ocorre por um único tipo de portador de carga: ou por elétrons (canal do tipo n) ou por lacunas/holes (canal do tipo p). Não há participação importante simultânea de ambos os tipos de portadores na condução principal, ao contrário do que ocorre em transistores bipolares (BJT), onde a corrente é resultado da ação conjunta de elétrons e lacunas.
  • Exemplos concretos: em um FET de canal n (por exemplo, um MOSFET n‑channel) a corrente de canal é principalmente de elétrons; em um FET de canal p é principalmente de lacunas.
    Conclusão sobre I: com base nisso, a afirmativa I é Verdadeira.

Passo 3

Explicação didática sobre impedância de entrada e por que os FETs têm alta impedância (relacionado à afirmativa II).
  • Impedância de entrada é a “resistência” efetiva vista pela fonte que acopla o sinal à entrada do dispositivo: quanto maior a impedância, menor a corrente que a fonte precisa fornecer para excitar o dispositivo. Em termos simples, se um terminal tem alta impedância de entrada, quase não entra corrente por ele.
  • Nos FETs, especialmente nos MOSFETs, a porta (gate) é isolada do canal por uma camada de óxido. Isso faz com que a corrente de gate seja praticamente nula em condições normais, resultando em uma impedância de entrada muito alta. Em JFETs a porta é uma junção reversamente polarizada, também com corrente de gate muito pequena (apenas fuga).
  • Valores típicos: muitos JFETs apresentam impedâncias de entrada na faixa de dezenas de mega‑ohms; MOSFETs modernos frequentemente têm impedâncias ainda maiores, podendo chegar a giga‑ohms ou tera‑ohms para dispositivos MOS de pequena corrente de fuga. A afirmativa II diz “variam de um a centenas mega-ohms” — isso está compatível com a ideia de que a impedância é alta (ordem de mega‑ohms) para muitos FETs; alguns tipos podem ter valores maiores, mas a afirmação não é falsa por afirmar que a impedância é alta e fornece uma faixa plausível.
    Conclusão sobre II: a afirmativa II é Verdadeira (pois caracteriza corretamente que FETs possuem alta impedância de entrada e a faixa indicada é plausível para muitos tipos).

Passo 4

Explicação didática sobre controle por tensão e por que a afirmativa III é verdadeira.
  • Existe uma distinção prática entre dispositivos controlados por corrente (como o BJT — onde a corrente de base controla a corrente de coletor) e dispositivos controlados por tensão (como os FETs — onde a tensão entre gate e source controla a corrente de drain).
  • Em um MOSFET de canal n, por exemplo, quando a tensão V_{GS} (tensão entre gate e source) supera uma certa tensão de limiar V_{th}, forma‑se um canal condutor e a corrente de dreno I_D aumenta. Em uma aproximação comum (região de saturação do MOSFET de canal n), a corrente pode ser aproximada por:
I_D = \tfrac{1}{2}\mu C_{ox}\frac{W}{L}\,(V_{GS}-V_{th})^2
onde:
\mu é a mobilidade dos elétrons no canal;
C_{ox} é a capacitância por unidade de área do óxido de porta;
W e L são, respectivamente, a largura e o comprimento do canal;
V_{GS} é a tensão porta‑fonte;
V_{th} é a tensão de limiar do dispositivo.
  • Essa fórmula mostra explicitamente que a corrente de saída I_D é determinada (controlada) pela tensão de entrada V_{GS}. Em outras palavras, o FET é um dispositivo controlado por tensão (voltage‑controlled device). Uma medida prática desse controle é a transcondutância g_m=\dfrac{\partial I_D}{\partial V_{GS}}, que indica quanto a corrente muda para uma pequena variação de tensão de gate.
    Conclusão sobre III: a afirmativa III é Verdadeira — o FET controla a corrente de saída a partir da tensão de entrada.

Passo 5

Recapitulando de forma direta e amigável: nós vimos que FETs usam um campo elétrico para formar/controlar um canal (unipolar), apresentam portas com corrente muito pequena (alta impedância) e são dispositivos cujo comportamento de saída é controlado pela tensão aplicada na entrada (gate). Sei que olhar isso tudo de primeira pode assustar, mas a ideia central é: um FET é “um interruptor/varistor controlado por tensão e que quase não puxa corrente da entrada” — e essa imagem ajuda muito na prova.

Resposta

I. Verdadeiro
II. Verdadeiro
III. Verdadeiro

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