Flashcard FC278001
Qual a diferença de princípio de operação e de faixa de potência entre fotodiodos e sensores térmicos que justifica usar fotodiodos em baixas potências e sensores térmicos em altas
Física Experimental (Segurança e Técnicas de Laboratório, Precisão de Instrumentos, etc)
CEBRASPE (CESPE) · 2024
Qual a diferença de princípio de operação e de faixa de potência entre fotodiodos e sensores térmicos que justifica usar fotodiodos em baixas potências e sensores térmicos em altas potências?
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Resposta
Fotodiodos: convertem fótons em corrente com alta sensibilidade e baixo ruído (bons para baixas potências). Sensores térmicos: medem aquecimento por absorção, têm resposta espectral ampla e suportam altas potências (são mais lentos).Explicação:
Fotodiodos geram corrente proporcional à potência incidente, com alta responsividade e baixo ruído, permitindo detectar sinais fracos; porém têm limite de potência e faixa espectral restrita.
Sensores térmicos (termopilhas/bolômetros) convertem a energia absorvida em calor e medem essa variação térmica, tolerando altas densidades de potência e ampla resposta espectral, embora com tempo de resposta maior.
Exemplo:
Fotodiodo: com responsividade \(R=0{,}6\ \mathrm{A/W}\) e potência incidente \(P=10\ \mu\mathrm{W}\), a corrente é
\(I = R\cdot P = 0{,}6\ \mathrm{A/W}\times 10\times 10^{-6}\ \mathrm{W} = 6\times10^{-6}\ \mathrm{A} = 6\ \mu\mathrm{A}\).
Sensores térmicos: um sensor térmico pode medir com segurança a saída de um aquecedor infravermelho de, por exemplo, \(10\ \mathrm{W}\), registrando a potência pela elevação térmica do elemento absorvente, sem danos que um fotodiodo apresentaria nessas potências.
Veja como foi cobrado:
https://flashcardsconcursos.com.br/portal/flashcard/277752
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