Cesgranrio · Petrobras · Técnico(a) de Operação Júnior · 2017 · questão 30

Cesgranrio Petrobras 2017 Física · Eletrônica: semicondutores, diodos e transistores

Questão 30

O circuito da Figura abaixo utiliza uma fonte de tensão alternada para alimentar três LEDs.

Entretanto, ao ligar o circuito, o técnico observou que nem todos os LEDs estavam emitindo luz.

Uma alteração no circuito que faria com que todos os LEDs emitissem luz seria

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Resposta da banca: D

Resolução comentada

Situar o problema antes de resolver.

Assunto

LED é diodo: só acende quando a corrente passa no sentido dele. Um diodo em série deixa chegar aos LEDs de B só um semiciclo.

Objetivo

Descobrir a alteração que faz os três LEDs acenderem. O que está em jogo é ver qual LED de B está ao contrário do diodo.

Conceitos para revisar

LED verde em A–C

Ligado direto à fonte alternada, acende num semiciclo, o que polariza seu sentido.

\[\text{verde: acende}\]

meio ciclo basta para ver luz

LEDs em B–C depois do diodo

O diodo A–B só deixa passar um semiciclo. O LED de B com o mesmo sentido do diodo acende; o de sentido oposto nunca recebe corrente.

\[\text{só o LED no sentido do diodo acende}\]

vermelho está invertido em relação ao diodo

Preparar o terreno antes de resolver.

A figura da prova

Fonte alternada de 9,0 V e 60 Hz à esquerda. No ponto A, um ramo com 500 Ω e o LED verde até C, com o triângulo apontando para cima. De A a B, um diodo apontando para B. Em B, dois ramos até C: 500 Ω com o LED vermelho, triângulo para cima, contra o sentido do diodo, e 500 Ω com o LED amarelo, triângulo para baixo, no mesmo sentido do diodo.

Dados

Grandeza	Valor
Fonte	9,0 V, 60 Hz
Verde	com 500 Ω, entre A e C
Diodo	de A para B
Vermelho e amarelo	com 500 Ω cada, entre B e C, em sentidos opostos
Pergunta	a alteração que acende os três

Conversões

Nenhuma: a questão é de circuito.

Estratégia

O diodo só manda um semiciclo a B.
O LED de B ao contrário do diodo está apagado: inverta-o.

Agora sim, resolver.

Passos lógicos

A resolução tem 4 passos. Revele um de cada vez e, antes de abrir cada um, tente prever a linha de raciocínio.

Quem acende hoje

O verde, direto na fonte, e o LED de B no sentido do diodo. O outro de B está de costas para a única corrente que chega.

\[\text{apagado: o LED de B invertido}\]

Tensão e resistência não resolvem

18 V ou 350 Ω não mudam o sentido. Mover o verde para B–C também não. Caem (A), (B) e (C).

\[\text{(A), (B), (C): não}\]

Qual inverter

O vermelho, desenhado contra o diodo. Inverter o amarelo, que acende, apagaria os dois.

\[\text{(D)}\]

Responder

(D).

\[(D)\]

Resposta

\[\text{inverter o LED vermelho}\]

Alternativa D

Acelerar, conferir e escapar da armadilha.

Como resolver rápido

\[\text{LED acende só no sentido direto}\]

Depois do diodo só há um sentido de corrente. Dos dois LEDs de B, um está certo e um está errado: inverter o errado.

1Inverta o LED de B que aponta contra o diodo

É o vermelho. (D). Atalho mental.

Avaliar a coerência

1Mais tensão ou menos resistência não muda sentido

Elimina (A) e (C). E o verde já acende. Elimina (B). Atalho mental.

2Inverter o que acende apaga

Elimina (E), confirma (D).

Cuidado com a pegadinha

Inverter o LED errado

Quem acerta que é inversão e marca (E) sem conferir na figura qual LED aponta contra o diodo.

A banca ofereceu as duas inversões. Só a figura decide, e nela o vermelho está contra.

AntídotoCompare o sentido de cada LED de B com o do diodo A–B.