Enunciado

11- Usando a Figura 5.50 , elabore um problema para ajudar outros estudantes a entender melhor como funciona um amplificador operacional ( A O P ) .

Passo 1

A melhor forma de explicar qualquer exercício é não fazendo ela literalmente mas com amplificador operacional é melhor fazer com que um resistor seja proporcional ao outro. E é isso que vamos fazer.

Fazendo V = 1   V e R 3 = R 4 dessa forma nós teremos com que a tensão na porta não inversora valha(sim essa a conjugação certa do verbo valer, aprendi esses dias hahaha RESPONDE AÍ TAMBÉM É PORTUGUES!):

V + = 1 2

E essa tensão é a mesma na porta inversora (pela conexão virtual) que só existe da porta não-inversora para a inversora (ao contrário não podemos dizer exatamente isso).

Passo 2

Agora vamos fazer com que R 2 seja :

R 2 = 2 R 1

Vamos dizer que R 1 = 10   k Ω

E isso nos dará o seguinte circuito.

A corrente i valerá (pela tensão variação da tensão em R 1 , e pela inexistência de corrente na porta inversora)

1 - 0.5 = 10 k i → i = 50   μ A

Então pela variação de tensão na resitência R 2 teremos um valor de V o igual a:

0.5 - V o = 20 k × 50 μ A → V o = - 0.5   V

Pois a corrente vai de uma tensão igual a 0.5   V a uma tensão menor igual a V o . E essa tensão será a mesma no resistor R 5 uma vez que um dos terminais nela está aterrado.

Passo 3

Agora para encontrar a corrente precisamos do valor de R 5 que vamos dizer que vale 1   k Ω .

E com isso desenhar as correntes. Como a tensão na saída é negativa então a corrente entra na saída do amplificador de tal forma que temos:

O valor de i nós já temos, e o valor de i 1 podemos descobrir e vale:

0 - V o = 1 k × i 1 = 500   μ A

Dessa forma a somatória das correntes no nó A valerá:

i o = i + i 1 = 500 μ A + 50 μ A = 550   μ A

Resposta

V o = - 0.5   V

i o = 550   μ A

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