Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

O amplificador operacional na configuração de amplificador diferencial amplifica:

O amplificador operacional na configuração de amplificador diferencial amplifica:

  1. O sinal de entrada.
  2. Tira a derivada do sinal de entrada.
  3. A diferença entre dois sinais de saída.
  4. A diferença entre dois sinais de entrada.
  5. O sinal de entrada mais o sinal de saída.

Resolução completa

Explicação passo a passo

D
Alternativa D

Análise da Questão

Alternativa D - A diferença entre dois sinais de entrada

Introdução ao Conceito

Um amplificador diferencial é um tipo de circuito eletrônico fundamental, geralmente construído com um amplificador operacional (Op-Amp). A sua função principal é comparar duas tensões de entrada e produzir uma saída proporcional à subtração entre elas.

Desenvolvimento Didático

Para entender por que a alternativa D é a correta, precisamos analisar o funcionamento interno deste circuito:

  1. Duas Entradas: Este amplificador possui dois terminais de entrada distintos:
  • Entrada não inversora (+)
  • Entrada inversora (-)
  1. Operação Matemática: O circuito realiza a operação de subtração das tensões aplicadas nessas entradas. Se chamarmos as tensões de entrada de V_1 e V_2, a tensão de saída ideal (V_{out}) segue a relação:
V_{out} = A_d \cdot (V_1 - V_2)

Onde:

  • A_d é o ganho diferencial do amplificador.
  • (V_1 - V_2) representa a diferença entre os dois sinais de entrada.
  1. Aplicação Prática: Essa configuração é muito utilizada para eliminar ruídos comuns (ruído de modo comum) que afetam ambos os sinais igualmente, pois o amplificador ignora o valor absoluto e foca apenas na variação relativa (diferença) entre eles.

## Análise das Alternativas

AlternativaAvaliaçãoMotivo
AIncorreta"Sinal de entrada" é genérico. Um amplificador simples também faz isso, mas não necessariamente de forma diferencial.
BIncorretaRealizar a derivada é função de um circuito diferenciador, que usa capacitores e resistores específicos, não sendo a definição geral do amplificador diferencial.
CIncorretaA saída é o resultado do processo, não a base da comparação. Ele compara as entradas, não as saídas.
DCorretaDescreve exatamente a função: amplificar a diferença (V_+ - V_-) entre os sinais aplicados nas entradas.
EIncorretaSoma de entrada com saída não é uma configuração padrão de amplificação linear básica.

Conclusão

A essência do amplificador diferencial reside no seu nome: ele atua sobre a diferença de potenciais. Portanto, ele amplifica a diferença entre dois sinais de entrada.

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