Construa uma fonte de corrente a partir de uma fonte de tensão de 20 V e
, sabendo que a corrente de circuito da fonte de corrente deve ser de 10 mA .
b) Considere que a corrente na carga não pode cair abaixo de 9 mA , quais os valores da carga que podem ser conectadas na fonte de corrente? (
)
b) Considere que a corrente na carga não pode cair abaixo de 9 mA , quais os valores da carga que podem ser conectadas na fonte de corrente? (
Passo 1
Vamos entender o que a questão pede. Temos uma fonte de tensão de 20 V com uma resistência interna de
. Queremos construir uma fonte de corrente que forneça no mínimo 10 mA. Na parte b), o problema nos diz que a corrente na carga não pode cair abaixo de 9 mA e nos pergunta quais valores de resistência da carga (
) podem ser conectados à fonte de corrente, com a restrição de que
. Para resolver isso, vamos precisar aplicar conceitos de fontes de corrente, leis de Ohm e análise de circuitos em série.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que uma fonte de corrente ideal mantém uma corrente constante independente da resistência da carga. Porém, como estamos usando uma fonte de tensão com resistência interna para simular uma fonte de corrente, precisamos ajustar a resistência da fonte para garantir que a corrente desejada seja mantida.
Passo 3
A corrente fornecida por uma fonte de corrente construída a partir de uma fonte de tensão (
) e resistência interna (
) é dada pela fórmula:
onde
é a resistência da carga.
Passo 4
Queremos que a corrente
seja no mínimo 9 mA. Então, podemos escrever:
Passo 5
Vamos resolver a desigualdade para encontrar
:
Multiplicando ambos os lados por
:
Dividindo ambos os lados por 0,009:
Subtraindo 5 de ambos os lados:
Como a restrição dada é
, nossa solução está dentro desse limite.
Resposta
As resistências da carga que podem ser conectadas à fonte de corrente, mantendo a corrente mínima de 9 mA, são valores de
menores ou iguais a
.