Física · circuitos elétricos · LED e sentido da corrente · lei de Ohm
O LED é um dispositivo eletrônico que conduz corrente elétrica em um único sentido, sendo caracterizado por uma tensão e uma corrente máxima de funcionamento, Iₘáₓ. Um LED acende apenas se a corrente que o percorre está no sentido permitido e se a diferença de potencial à qual está submetido é igual ou superior à sua tensão de funcionamento. A figura ilustra o símbolo do LED usado na representação de circuitos. Um estudante de física analisa as propriedades do LED em um circuito simples de corrente contínua. Ele dispõe dos seguintes materiais: uma bateria ideal de 4,5 V; dois LEDs de tensão 3,0 V e Iₘáₓ = 1,0 mA cada; e dois resistores de 1,5 kΩ cada. O circuito que o estudante pode montar, para que ambos os LEDs fiquem acesos e cada um seja percorrido por Iₘáₓ, é
O que a prova mostra
As alternativas desta questão são esquemas de circuito, descritos nas próprias alternativas.
No enunciado: o símbolo do LED, um triângulo encostado numa barra, com duas setinhas saindo na diagonal (a luz), rotulado LED. Nesse símbolo, o triângulo aponta para a direita. Abaixo dele, uma seta vermelha horizontal, também apontando para a direita, rotulada Sentido permitido da corrente.
Nas alternativas, todas são um circuito fechado retangular com a bateria à esquerda, em pé, com o polo + em cima e o − embaixo (uma barra longa sobre uma barra curta). O que muda entre elas é a posição dos resistores (desenhados em zigue-zague), a ligação dos dois LEDs e o lado para onde apontam os triângulos.
um resistor no fio de cima e dois LEDs lado a lado, em paralelo entre si, com os dois triângulos apontando para baixo
dois ramos verticais em paralelo, cada um com um resistor em cima e um LED logo abaixo, com os dois triângulos apontando para baixo
dois ramos verticais em paralelo, cada um com um resistor em cima e um LED logo abaixo, com os dois triângulos apontando para cima
um resistor no fio de cima e outro no de baixo, com os dois LEDs um acima do outro, em série, triângulos apontando para baixo
um resistor no fio de cima e dois LEDs lado a lado, em paralelo entre si, com os dois triângulos apontando para cima
Cada LED precisa de 3 V e 1 mA. Com um resistor de 1,5 kΩ em cada ramo, caem 1,5 V nele e passa 1 mA, com os LEDs no sentido certo.
Por que a B é a certa
Cada LED acende com 3,0 V e deve receber 1,0 mA. A bateria dá 4,5 V, então em série com cada LED têm de cair 1,5 V. Num resistor de 1,5 kΩ, 1,5 V faz passar 1,5 ÷ 1 500 = 1 mA, o necessário: cada LED precisa de um resistor próprio, em ramos paralelos. Falta o sentido: com o + da bateria em cima, a corrente desce pelos ramos, e o LED só conduz com o triângulo apontando para baixo.
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Precisava saber