Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

Considerando R1=12k, R2=24k, Vi=-3 V Qual o valor da tensão de saída Vo?

Considerando R1=12k, R2=24k, Vi=-3 V
Qual o valor da tensão de saída Vo?

  1. Vo = 6V
  2. Vo = -6V
  3. Vo = 5,6V
  4. Vo = 4,5V
  5. Vo = 3,6V

Resolução completa

Explicação passo a passo

A
Alternativa A

Alternativa A

O circuito apresentado na imagem é uma configuração clássica de Amplificador Operacional Inversor. Identificamos esse arranjo porque o sinal de entrada V_i entra pelo terminal inversor (-) através do resistor R_1, enquanto o terminal não inversor (+) está conectado diretamente ao terra (GND).

Neste tipo de circuito, a tensão de saída V_o é proporcional à tensão de entrada, mas invertida em fase e amplificada pela razão entre os resistores de realimentação e entrada.

Análise

  • Fórmula Geral: Para um amplificador inversor ideal, a relação matemática é dada por:
    V_o = -\left( \frac{R_2}{R_1} \right) \cdot V_i
  • Dados Fornecidos:
  • R_1 = 12\text{ k}\Omega
  • R_2 = 24\text{ k}\Omega
  • V_i = -3\text{ V}
  • Cálculo Passo a Passo:
  1. Calculamos o ganho do circuito dividindo R_2 por R_1:
    \frac{R_2}{R_1} = \frac{24\text{k}}{12\text{k}} = 2
  2. Aplicamos a fórmula completa, lembrando do sinal de menos inicial e do valor da tensão de entrada:
    V_o = -(2) \cdot (-3\text{V})
  3. Realizamos a multiplicação final. A regra de sinais diz que um número negativo multiplicado por outro negativo resulta em um número positivo:
    V_o = +6\text{V}

Portanto, o valor da tensão de saída é $6\text{V}$, confirmando a Alternativa A.

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