6.4 Que valor de tensão existe em um diodo de silício polarizado diretamente quando analisado com a aproximação de um diodo ideal? (\mathbf{0 , 5})
a) 0
b) 0,7 \mathrm{~V}
c) Mais que 0,7 \mathrm{~V}
d) 1 V

Passo 1

O enunciado pergunta qual é o valor da tensão em um diodo de silício polarizado diretamente quando se analisa o diodo usando a aproximação de diodo ideal. As alternativas são:
a) 0
b) 0,7\\ \text{V}
c) Mais que 0,7\\ \text{V}
d) 1\\ \text{V}
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
  • O diodo é de silício.
  • O diodo está polarizado diretamente (forward-biased).
  • Deve-se usar a aproximação de diodo ideal.

Passo 2

O que significa “polarizado diretamente”?
  • Polarizar diretamente um diodo significa aplicar uma tensão no sentido que reduz a barreira de potencial da junção PN, fazendo com que corrente flua do anodo para o catodo. Em linguagem simples: a fonte tenta empurrar corrente através do diodo no sentido permitido.
Uma observação física (útil para contexto, mas não a resposta pedida): num diodo de silício real a curva corrente-tensão é exponencial e, quando conduz fortemente, costuma-se dizer informalmente que a “queda de tensão” típica é cerca de 0,7\\ \text{V}. Isso é uma aproximação prática para diodos de silício em muitos problemas reais.

Passo 3

O que é a aproximação de diodo ideal? Expliquei de forma simples e precisa:
  • O diodo ideal é um modelo simplificado usado para facilitar análise de circuitos. No modelo ideal, o diodo tem comportamento perfeito, sem queda de tensão quando conduz e sem corrente quando está em bloqueio. Formalmente, pode-se escrever o comportamento como um modelo por partes:
\text{Diodo ideal:}\quad \begin{cases} V_D = 0 & \text{se o diodo conduz (polarização direta)},\\[4pt] I_D = 0 & \text{se o diodo está bloqueado (polarização reversa)}. \end{cases}çãáçã
Aqui V_D é a tensão no diodo (anodo menos catodo) e I_D é a corrente que passa pelo diodo.
Explicando as variáveis:
  • V_D é a tensão elétrica aplicada sobre o diodo (em volts).
  • I_D é a corrente que atravessa o diodo (em ampères).]

Passo 4

Aplicando o modelo ao enunciado: o diodo está polarizado diretamente e estamos usando a aproximação de diodo ideal. Pelo modelo por partes acima, quando o diodo conduz (caso dado), a tensão no diodo é
V_D = 0.
Portanto, segundo a aproximação ideal, a queda de tensão sobre o diodo é nula.

Passo 5

Um exemplo numérico simples para fixar a ideia (para a prova): suponha uma fonte de 5\\ \text{V} em série com um resistor R=1\\ \text{k}\Omega e um diodo ideal polarizado diretamente. No modelo ideal temos V_D=0. Logo a corrente é simplesmente
I = \frac{V_{\text{fonte}}}{R} = \frac{5\\ \text{V}}{1\cdot10^{3}\\ \Omega}=5\cdot10^{-3}\\ \text{A}=5\\ \text{mA}.
Note que a tensão do diodo não entra na conta porque no modelo ideal ela é 0. Isso mostra como o modelo ideal simplifica cálculos rápidos na prova.

Passo 6

Contraste rápido e dica de prova: se o enunciado pedir análise mais realista ou der dados como curva I V ou resistência interna, aí não se usa o modelo ideal e pode aparecer a queda típica de 0,7\\ \text{V} para silício. Mas quando explicitamente pede “aproximação de diodo ideal”, a resposta é sempre a tensão nula quando conduz.

Resposta

a) 0\\ \text{V}

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