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Enunciado

Elétrica - Sadiku - Fundamentos de Circuitos Elétricos- Ed: 5º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 14

14- Determine a tensão de saída v o no circuito da Figura 5.53

Passo 1

A primeira coisa a se fazer é transformar essa fonte de corrente de 2   m A em uma fonte de tensão. Essa fonte terá um valor de:

v = 2 × 10 - 3 × 5   k Ω = 10   V

Isso transformará nosso circuito da seguinte forma:

Passo 2

Pelo terra virtual temos que a tensão na porta inversora será zero e por conta da alta impedância nenhuma corrente entrará nessa porta, deixando o circuito da seguinte maneira.

Onde não devemos esquecer que existe uma corrente provinda da saída do amplificador, que no caso vamos considerar que está entrando no amplificador.

Pela figura acima conseguimos dizer que:

i = i 1 + i 2

i 3 = i 2

Fazendo análise das tensões temos:

10 - V a = 5 k i → V a = 10 - 5 k ( i 1 + i 2 )

V a = 20 k i 2

V a - V o = 10 k i 1 → V o = V a - 10 k i 1 = 20 k i 2 - 10 k i 1

- V o = 10 k i 2

Igualando a primeira com a segunda temos:

20 k i 2 = 10 - 5 k ( i 1 + i 2 )

25 k i 2 = 10 - 5 k i 1 → 25 k i 2 + 5 k i 1 = 10

E igualando a terceira com a quarta temos:

- 10 k i 2 = 20 k i 2 - 10 k i 1

3 i 2 = i 1

Dessa forma:

25 3 k i 1 + 5 k i 1 = 10 → i 1 = 0.75   m A

i 2 = 0.25   m A

Dessa forma:

V o = - 10 k × 0.25 m A = - 2.5   V

Resposta

V o = - 2.5   V

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