Questão 11

UNICAMP 2003

Física

(UNICAMP - 2003 - 2 fase - Questão 11)

Um LED (do inglês Light Emiting Diode) é um dispositivo semicondutor para emitir luz. Sua potência depende da corrente elétrica que passa através desse dispositivo, controlada pela voltagem aplicada. Os gráficos abaixo representam as características operacionais de um LED com comprimento de onda na região do infravermelho, usado em controles remotos.

a) Qual é a potência elétrica do diodo, quando uma tensão de 1,2 V é aplicada?

b) Qual é a potência de saída (potência elétrica transformada em luz) para essa voltagem? Qual é a eficiência do dispositivo?

c) Qual é a eficiência do dispositivo sob uma tensão de 1,5 V ?

Gabarito:

Resolução:

a) Por meio do gráfico, nota-se que para V = 1,2 a corrente é 10 x 10^-3 A. Então:

$P = Vi = 1,2cdot 10 cdot 10^{-3}=1,2cdot 10^{-2}W$

b) Através do gráfico, nota-se que a potência elétrica transformada em luz tem o valor 6 x 10^-4 W. Assim, a eficiência é:

$eta =frac{P}{P}=frac{6cdot 10^{-4}}{1,2cdot 10^{-2}}=5cdot 10^{-2}=0,05 = 5%$

c) Para V = 1,5 V, i = 50 x 10^-3 A. Assim:

$P=Vi = 1,5cdot 50cdot 10^{-3}=75cdot 10^{-3} W\i=50cdot 10^{-3}$

O gráfico informa que a potência é 1,8 x 10^-3 W. Então a eficiência é:

$eta = frac{1,8cdot 10^{-3}}{75cdot 10^{-3}}=0,024=2,4%$

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