Exercícios Resolvidos sobre Diodos em CC - Análise de Circuitos e Aplicações

EXERCÍCIOS SOBRE DIODOS EM CC Dado o circuito abaixo utilizandose diodos de silício determine 01 a ID1 b ID2 c ID3 d VR 02 a VR b IR c VD 03 a I b ID1 c ID2 d VR e VD1 f VD2 04 a ID1 b ID2 c VR d I 05 a ID1 b ID2 c ID3 d Vo e VD2 f VD3 g IR 06 a ID1 b ID2 c ID3 d Vo e VD2 f VD3 g IR 07 a VD b ID Os exercícios a seguir utilizam mais fontes de alimentação incluindo fontes negativas por isso necessitam de maior atenção Todos os valores de tensões nos pontos que forem solicitados devem ser dados em relação ao potencial terra desde que não seja especificado o contrário Utilize também diodos de silício 08 a VA b IR c VD1 d VD2 09 a VA b VB c I 10 a VA b VB c VC d ID1 e ID2 f ID3 11 a ID2 b VD2 12 a VD1 b VD2 c VD3 d VD4 e VD5 f VD6 g VR h ID1 i ID2 j ID5 k IR 13 O valor de R 14 a VD1 b VD2 c VD3 d VD4 e VR f VD7 g VD8 h ID3 15 a VD1 b VD3 c VD5 d VD6 e VR f VD7 g VD8 h VAB i VB em relação ao terra 16 a VD1 b VD2 c VD3 d VD7 e VD12 f VD13 g IR1 h IR2 i ID1 j ID2 k ID3 l ID5 m ID6 n ID7 o ID9 p ID12 q ID13 D1 D2 e D3 polarizados diretamente D1 e D2 em série D3 e D2 ligados em paralelo D2 D3 07V D1 07V ID1 ID2 ID3 LKC nó A D1 D2 I D2 D3 IR IR Vo R Diodos iguais ID2 ID3 corrente divide igualmente 15 07 07 Vo 0 Vo 136V LKT no nó A ID1 ID2 I D1 e D2 polarizados reversamente ID1 ID2 0 I 0 VR 0V VR Ro I 1k 0 0V D1 e D2 em paralelo VD1 VD2 usando LKT 20 VD1 VR 0 VD1 20V VD2 20V D1 D2 D3 polarizados diretamente D1 em série D2 e D3 ligados em paralelo VD2 VD3 07V VD1 07V ID1 ID2 ID3 LKC nó A ID2 ID3 IR LKC nó B IR Vo R Lei de Ohm em R 15 VD1 VD2 Vo 0 Vo 136V Substituindo 4 na equação 3 IR 136560 243 mA em 2 teremos ID2 ID3 243m 2 ID2 243 m ID2 1215 mA ID3 1215 mA em 1 ID1 1215 m 1215 m 243 mA ID1 243 mA D6 Vcc 1 15V D1 D3 D2 VD1 VD2 VO 560 R D1 e D2 diretamente polarizados D3 reversamente polarizado VD1 07 V VD2 07 V VD3 07 V por estar em paralelo com D2 a tensão é a mesma ID3 0 A por estar reversamente polarizado LKT na malha principal 15 VD1 VD2 VO 0 15 07 07 VO VO 136 V p84 IR VOR 136560 243 mA IR 243 mA D7 VCC 12 V I1 1kΩ 33Ω A I2 VD ID Diodo diretamente polarizado VD 07 V I1 VCC VD1k Lei de Ohm no resistor de 1k I1 12 071k 1131k 113 mA LKC no nó A é Lei de Ohm no resistor de 33 Ω I1 I2 ID 113 m VD33 ID 113 m 0733 ID 113 m 212 m ID ID 113 212 m 99 mA Problema Para fornecer 07 V de tensão no diodo só seria possível com corrente circulando do cátodo para o anodo o que não é possível para um díodo retificador Portanto ID 0 e os correntes e tensões calculados anteriormente estão erradas p65 Vamos recalcular LKC no nó A I1 I2 ID ID 0 I1 I2 I1 121k 33 116 mA VD 33 I2 Lei de Ohm no resistor de 33 Ω VD 33 116 m 038 V VD 038 V D8 10 V ID1 D1 está diretamente polarizado D2 está reversamente polarizado 5 V ID2 D1 D2 A 220 R IR ID2 0 VD1 07 V LKC no nó A ID1 ID2 IR ID1 0 VA220 VA 10 VD1 10 07 93 V ID1 93220 423 mA ID1 423 mA IR 423 mA LKT 5 VD2 VA 0 5 VD2 93 0 VD2 143 V VD2 143 V p86 Os 2 diodos estão diretamente polarizados VD1 VD2 07 V VA 5 VD1 5 07 43 V VA 43 V LKT na malha 5 VD1 I 1K VD2 5 0 10 07 07 1K I 86 1K I I 86 1K 86 mA I 86 mA VB VA I1K 43 1K 86 m 43 86 43 V VB 43 V Os 3 diodos estão diretamente polarizados VD1 VD2 VD3 07 V VA 5 VD1 5 07 43 V VA 43 V VB VA VD2 43 07 36 V VB 36 V VC 5 VD3 5 07 43 V VC 43 V ID3 VB VC R2 36 43 1K 79 1K 79 mA ID3 79 mA ID2 ID3 ID2 79 mA LKC no nó A ID1 IR1 ID2 VA R1 79 m 43 1K 79 m 43 m 79 m 122 mA ID1 122 mA D1 diretamente polarizado D2 reversamente proporcional tensão no catodo é maior que a tensão no anodo ID2 0 A Redesenhando o circuito ID2 0 A LKT 5 07 1K I 1K I 0 43 2K I 0 43 2K I I 43 2K 215 mA VD2 5 IR2 VD2 5 215 m 1K VD2 5 215 VD2 215 5 VD2 285 V não é possível circular corrente Só aceitam corrente no sentido antihorário Só aceitam corrente no sentido horário Portanto ID1 0 ID2 0 ID3 0 ID4 0 ID5 0 ID6 0 IR D2 está em paralelo com D3 D4 está em paralelo com D5 VD2 VD3 VD4 VD5 0V não pode ter tensão direta Aplicando LKT 12 VD1 VD2 VD5 VR VD6 0 VR R ID6 0 12 VD1 VD2 VD5 VD6 0 Todos os diodos são retificadores e idênticos logo a tensão deve se distribuir igualmente 12 VD1 VD1 0 VD1 0 12 3 VD1 VD1 12 3 4 V VD1 4 V VM VD2 VD6 VD3 4 V Vcc 10V D1 R 10V R D2 500 Ω R VR4V VD107V VD207V VAVR4V Lei de ohm nos resistores ID1VccVD1VAR10074R1047R53R ID2VccVD2VAR1047R53R LKC no nó A ID1 ID2 IR 53R 53R VR500 4500 8mA 106R8m 8m R106 R1068m 1325 Ω R1325 Ω 14 Vcc 15V D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 R 1KΩ VDA Voc015015V VD115V reversamente polarizado D3 D4 D5 em paralelo VD3VD4VD5 D7 D8 em paralelo VD7VD8 D2 D3 D5 D6 e D7 diretamente polarizados VD807V VD707V VD607V VD507V VD407V VD207V VD307V Eql da malha 20 07 IR 1K 07 07 07 0 20 28 1K IR 172 1K IR IR1721K172 mA VR20071K 172m 193 172 21V VR21V Até os diodos polarizados reversamente têm tensão igual a 07V porque estão em paralelo com um outro diodo polarizado diretamente IRID3 2 corrente dividida igualmente para 2 diodos polarizados diretamente 172m ID3 2 ID3 96mA 15 D2 D6 P1 D3 D4 D5 B 1K R 50V D8 D7 inv polarizado potencial no anodo menor que potencial no catodo VD8 VD7 50V 10V LKT 50 07 VD7 100 393 VD7 VD7 393V Malha maior VD8 VR D6 D2 D8 D3 P1 Todos polarizados diretamente Mas a série D4 D5 não tem tensão suficiente para conduzir VD4VD5 2 VD4 07 VD4035V VD5035V VD2VD3VD4 VD5 07V VD13 VA VD12 258 07 265V VD13 265V LKC em P ID2 ID1 ID3 ID4 ID2 ID3 258 mA 16 reve polarizado ID1 0A ø D1 D D3 D5 B D7 D10 30V D2 D4 D6 D8 D9 D11 ID12 I C D13 riselamente polarizado ID13 0A 1K 10K R1 R2 limitossivel ter corrente tensão insuficiente dicatamente polarizado VD2 07V VD1 VD2 VD1 07V D1 D2 D1 paralelo com D2 VD3 07V VD5 07V diretamente polarizados ID4 0A ID6 0A VD7 07V VD10 07V ID8 ID9 ID11 0A VD4 VD6 14 VD6 0V não pode ter tensão direta VD4 14V VA ID12 30 VD2 VD3 VD5 VD7 VD10 VD12 30 607 258 1K 1K 1K ID12 258 mA LKC em C I ID12 ID13 I ID12 I ID7 ID10 258 mA LKC em B ID3 ID4 ID7 ID8 ID3 ID7 258 mA ID3 ID5 258 mA VD6 07V VD8 07V VD1 07V IR 50 VD8 VD6 VD2 VD1 50 07 07 07 07 1K IR 50 28 472 R 1K 1K 472m 472mA VB 50 VD8 IR 1k VD6 50 07 472 07 50 406 VB 14V VABVAVB 07 14 07 14 07V VR IR1K 472m 1K 472V VR 472V VAB 07V