Engenharia Múltipla Escolha

Considere: R1=1k, R2=4k, Vi=2 V Qual o valor da tensão de saída Vo?

Considere: R1=1k, R2=4k, Vi=2 V

Qual o valor da tensão de saída Vo?

  1. 9V
  2. 10,92V
  3. 11V
  4. 8,33V
  5. 10V

Resolução completa

Explicação passo a passo

E
Alternativa E

Alternativa E - 10V

Introdução

Esta questão aborda o funcionamento de Amplificadores Operacionais (Op-Amps). Para resolver, precisamos identificar a configuração do circuito e aplicar a fórmula adequada de ganho de tensão baseada nos valores dos resistores fornecidos.

Desenvolvimento

Embora o diagrama esquemático apresentado possa gerar confusão visualmente, a análise dos valores numéricos (R_1=1\text{k}\Omega, R_2=4\text{k}\Omega, V_i=2\text{V}) e das alternativas de resposta indica que o circuito deve ser tratado como um Amplificador Não-Inversor.

Nessa configuração, a tensão de saída V_o é calculada pela seguinte fórmula:

V_o = V_i \left( 1 + \frac{R_2}{R_1} \right)

Onde:

  • V_i é a tensão de entrada ($2\text{V}$).
  • R_1 é o resistor de entrada ($1\text{k}\Omega$).
  • R_2 é o resistor de realimentação ($4\text{k}\Omega$).

Substituindo os valores na equação:

V_o = 2\text{V} \left( 1 + \frac{4\text{k}\Omega}{1\text{k}\Omega} \right)
V_o = 2\text{V} \left( 1 + 4 \right)
V_o = 2\text{V} \times 5
V_o = 10\text{V}

Análise

  • Cálculo Direto: A aplicação da fórmula de ganho não-inversor resulta exatamente em 10V, que corresponde à alternativa E.
  • Comparativo: Se o circuito fosse interpretado estritamente como um amplificador inversor (com entrada na porta negativa), o cálculo seria V_o = -\frac{R_2}{R_1} \times V_i = -8\text{V}. Como não há uma opção com -8\text{V} (apenas $8,33\text{V}$), descartamos essa hipótese.
  • Lógica de Prova: Em questões de concursos, quando os dados permitem um cálculo exato que coincide perfeitamente com uma das alternativas (neste caso, $10\text{V}$), essa é a resposta esperada, mesmo que o desenho esquemático contenha imprecisões comuns em bancos de questões.

Conclusão

O valor da tensão de saída V_o é de 10V, conforme calculado pela relação de ganho do amplificador.

Alternativa E.

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