Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

O dispositivo fotocondutor que tem capacidade de amplificar a maior quantidade de corrente, quando recebe um fluxo luminoso, é o(a):

O dispositivo fotocondutor que tem capacidade de amplificar a maior quantidade de corrente, quando recebe um fluxo luminoso, é o(a):

  1. fotodiodo
  2. fototransistor
  3. fotocélula
  4. fotorresistor

Resolução completa

Explicação passo a passo

B
Alternativa B

Alternativa B - fototransistor

A questão aborda dispositivos semicondutores sensíveis à luz e sua capacidade de gerar e manipular corrente elétrica. O ponto chave é identificar qual componente possui ganho de corrente intrínseco.

Análise das Opções

Para responder corretamente, precisamos entender a diferença fundamental entre os dispositivos listados:

  • Fotodiodo (Opção A): É um diodo que gera corrente na junção PN quando iluminado. Ele opera como uma fonte de corrente controlada pela luz, mas não possui mecanismo interno de amplificação. Sua resposta é rápida, porém a corrente gerada é pequena.
  • Fototransistor (Opção B): Funciona como um transistor comum, onde a luz incide sobre a região da base. A luz atua como a corrente de base (I_B). Como o transistor possui ganho (\beta), a corrente de coletor (I_C) será amplificada em relação à corrente fotoinduzida na base. Isso permite que ele conduza uma maior quantidade de corrente com menos iluminação comparado ao fotodiodo.
  • Fotocélula / Fotorresistor (Opções C e D): São componentes passivos (geralmente feitos de material semicondutor como sulfeto de cádmio) cuja resistência varia conforme a incidência de luz. Eles mudam a condutividade do material, mas não amplificam o sinal; dependem inteiramente da tensão externa aplicada ao circuito para gerar corrente.

Comparativo de Desempenho

DispositivoTipoCapacidade de AmplificaçãoSensibilidade
FotodiodoAtivoNenhuma (Ganho \approx 1)Média/Alta
FototransistorAtivoSim (Ganho \beta)Alta
FotorresistorPassivoNenhumaVariável (depende do material)

Portanto, o dispositivo que combina a sensibilidade à luz com a capacidade de amplificar a corrente resultante é o fototransistor.

Alternativa B.

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