A relação corrente-voltagem para um diodo semicondutor é dada por
Em que V é a voltagem nos terminais do diodo, é a corrente que flui através do diodo, é uma constante característica do dispositivo, é o modulo da carga do elétron, é a constante de Boltzmann e é a temperatura em Kelvin. Esse diodo é conectado em série com um resistor de resistência e com uma bateria de fem . A polaridade da bateria é tal que a corrente que flui no diodo segue no sentido correto (Figura 25,45). A bateria possui resistência interna desprezível. (a) Obtenha uma equação para V. Observe que você não pode explicitar V algebricamente. (b) O valor de V deve ser obido usando-se um método numérico. Um método possível consiste em experimentar um certo valor de V e verificar como o membro esquerdo se compara com o membro direito da equação para o valor de V escolhido; a partir daí faça uma nova estimatica para V. Considerando e , obtenha uma solução com precisão de três algarismos significaticos) para a queda de tensão V e para a corrente I que passa através do diodo.
Passo 1
Temos que a variações de potencial em torno de um circuito é:
Com ,
Passo 2
- Obtendo uma equação para V, temos que:
- Para e ,
Nos dá que:
Soltando unidades e usando a expressão fornecida no problema para, isso se torna:
Passo 3
Tentativa e erro mostram que o lado direito acima, para valores específicos de , é igual a quando
A corrente então é somente:
Resposta
A tensão no resistor é de . O diodo não obedece à lei de Ohm.