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Enunciado

Química - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 42.Exercícios - Ex. 31

  1. Uma voltagem de 15 m V com polaridade direta produz uma corrente positiva de 9,25 m A através de uma junção p - n a 300 K . Qual seria o novo valor da corrente positiva se a voltagem com polaridade direta fosse reduzida para 10 m V ?
  2. Para voltagens de - 15 m V com polaridade invertida de - 10 m V , qual é a corrente negativa invertida?

Passo 1

Olá, tudo bem? Vou ajudar você nessa aqui!

Letra a)

Para saber o novo valor da corrente, precisamos determinar a corrente de saturação I s quando V = + 15 × 10 - 3 V e corrente I = 9,25 × 10 - 3 A . A fórmula pra isso é essa aqui ó:

I = I s e e V k T - 1

E isolando I s temos:

I s = I e e V k T - 1

Agora vamos substituir a corrente, a tensão, a temperatura e jogar tudo na calculadora:

I s = 9,25 × 10 - 3 e 1,6 × 10 - 19 . 15 × 10 - 3 1,381 × 10 - 23 . 300 - 1 = 1,177 × 10 - 2 A = 11,77 m A

Com a corrente de saturação, podemos calcular o novo valor da corrente I , mas agora para a voltagem de 10 m V .

Da fórmula ali de cima temos:

I = I s e e V k T - 1 = 11,77 × 10 - 3 . e 1,6 × 10 - 19 . 10 × 10 - 3 1,381 × 10 - 23 . 300 - 1

I = 5,56 × 10 - 3 A = 5,56 m A

Passo 2

Letra b)

Aqui na letra (b) o argumento da função exponencial tem o mesmo valor, mas o sinal é negativo. Então basta a gente resgatar os valores lá do passo 1 (trocando o sinal do argumento da exponencial, claro) e calcular a nova corrente.

  • Para V = - 15 m V

    • I = I s e e V k T - 1 = 11,77 × 10 - 3 . e - 1,6 × 10 - 19 . 15 × 10 - 3 1,381 × 10 - 23 . 300 - 1

    I = - 5,58 × 10 - 3 A = - 5,58 m A

  • Para V = - 10 m V

I = I s e e V k T - 1 = 11,77 × 10 - 3 . e - 1,6 × 10 - 19 . 10 × 10 - 3 1,381 × 10 - 23 . 300 - 1

I = - 3,77 × 10 - 3 A = - 3,77 m A

Resposta

a )   5,56 m A

b )   - 5,58 m A ;

- 3,77 m A

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