Questão nº 38
Questão de Engenharia Elétrica · FCC TRT17 2022 (nº 38)
Atenção: Para responder às questões de números 37 e 38, considere o circuito de chaveamento e suas especificações abaixo.
Especificações do relé
Tensão de operação: 12 V
Resistência da bobina: 150 Ω
Tensão do contato: 200 V (máx)
Corrente do contato: 10 A (máx)Especificações do transistor
Ganho de corrente (hFEsat): 200
Tensão base-emissor (saturação): 0,7 V
Tensão coletor-emissor (saturação): 0,2 V
Tensão coletor-emissor (corte): 60 V (máx)
Corrente de coletor: 500 mA (máx)
O fenômeno que torna necessário o uso do diodo reversamente polarizado em paralelo com a bobina do relé é
Este texto de apoio vale também pra questão nº 37.
- Ao pico de tensão gerado pelo transistor na transição da região de saturação para a região de corte.
- Bo curto-circuito momentâneo da bobina que ocorre quando a corrente nas espiras é máxima.
- Ca força contra eletromotriz que surge no desligamento da bobina do relé. (alternativa correta)
- Do pico de tensão induzido na bobina que surge quando a corrente nas espiras é máxima.
- Eo pico de corrente na base do transistor que surge quando a tensão aplicada na base muda de 0 para 5 V.
Resposta comentada
Gabarito Alternativa C
Quando a corrente elétrica que passa por uma bobina indutiva (como a de um relé) é subitamente interrompida, a bobina tenta manter essa corrente, gerando um pico de tensão muito alto (chamado de força contra eletromotriz ou back EMF) com polaridade invertida, que pode danificar o componente que a desliga (o transistor). O diodo reversamente polarizado, também conhecido como diodo de roda livre ou flyback diode, oferece um caminho para essa corrente circular e se dissipar de forma segura, protegendo o transistor.
- (A) Incorreta: O pico de tensão é gerado pela bobina indutiva (o relé) devido à interrupção da corrente, e não pelo transistor. O transistor é quem sofre o dano se o diodo não estiver presente.
- (B) Incorreta: Um curto-circuito da bobina não é o fenômeno que o diodo visa proteger; o diodo protege contra um pico de alta tensão gerado pela bobina.
- (C) Correta: A força contra eletromotriz é o pico de tensão induzido na bobina quando o campo magnético colapsa rapidamente ao desligar a corrente, e é exatamente contra esse fenômeno que o diodo de roda livre protege o transistor.
- (D) Incorreta: O pico de tensão induzido surge quando a corrente nas espiras muda rapidamente (especialmente ao ser interrompida), e não quando a corrente está em seu valor máximo e estável.
- (E) Incorreta: O pico de corrente na base do transistor não está relacionado com a proteção da carga indutiva; ele se refere a um evento na entrada de controle do transistor, não à saída ou à bobina do relé.
Fonte: FCC TRT17 2022 Analista Judiciário - Área Apoio Especializado - Especialidade Engenharia (Elétrica) (Caderno Tipo 001). Reproduzida para fins de estudo.