Matemática — Cálculo Múltipla Escolha

Considere que uma senoidal de ±2 V de pico é aplicada no circuito retificador de precisão ilustrado a seguir, e calcule a máxima tensão de saída (Vo) e a máxima tensão na carga (VL). Considere que a queda de tensão nos diodos é de 0,6V quando em condução.

Considere que uma senoidal de ±2 V de pico é aplicada no circuito retificador de precisão ilustrado a seguir, e calcule a máxima tensão de saída (Vo) e a máxima tensão na carga (VL). Considere que a queda de tensão nos diodos é de 0,6V quando em condução.

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

Resolução completa

Explicação passo a passo

E
Alternativa E

Alternativa E

Justificativa Didática:

Para resolver este problema, é necessário compreender o funcionamento de um Retificador de Precisão (também conhecido como Super Diodo).

1. Conceito do Circuito:
Um retificador de precisão utiliza um amplificador operacional (Amp-Ops) em malha fechada para compensar a queda de tensão natural dos diodos semicondutores. O objetivo principal é fazer com que a tensão na carga (V_L) siga fielmente a tensão de entrada (V_I), eliminando o efeito da barreira de potencial do diodo ($0,6\text{ V}$ neste caso).

2. Análise da Tensão na Carga (V_L):
Em um retificador de precisão ideal, a realimentação negativa faz com que o amplificador operacional ajuste sua saída interna até que a tensão na carga seja igual à tensão de entrada.

  • Tensão de entrada de pico (V_I): $2\text{ V}$.
  • Como o circuito compensa a queda do diodo na carga:
    V_{L(\text{máx})} = V_{I(\text{pico})} = 2\text{ V}

3. Análise da Tensão de Saída do Amplificador (V_O):
A tensão V_O refere-se ao pino de saída direto do Amplificador Operacional, antes do diodo D2. Para que haja uma tensão de $2\text{ V}$ na carga (V_L), o amplificador precisa "empurrar" mais corrente através do diodo D2, vencendo a sua queda de tensão interna.

  • Queda de tensão no diodo (V_D): $0,6\text{ V}$.
  • Relação entre V_O e V_L:
    V_O = V_L + V_D
  • Substituindo os valores:
    V_{O(\text{máx})} = 2\text{ V} + 0,6\text{ V} = 2,6\text{ V}

Conclusão:
Os valores calculados são:

  • Máxima tensão de saída do Amp-Ops (V_O): $2,6\text{ V}$
  • Máxima tensão na carga (V_L): $2\text{ V}$

Esses resultados correspondem exatamente à Alternativa E.

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