Questão FC278986
A figura a seguir ilustra o circuito simplificado de um diodo fotovoltaico, baseado em silício: o resultado do processo de fotoexcitação é representado pelo surgimento de uma tensã
Outras Questões de Física
CEBRASPE (CESPE) · 2024
A figura a seguir ilustra o circuito simplificado de um diodo fotovoltaico, baseado em silício: o resultado do processo de fotoexcitação é representado pelo surgimento de uma tensão que, como consequência, gera a corrente i_gen; R_S representa a resistência da célula e R_SH, uma resistência interna shunt; i_d representa a corrente no diodo, i_sh, a corrente que flui pela resistência shunt e i_L, a corrente que flui pela carga resistiva.
Tendo como referência as informações precedentes, julgue o item que se segue.
No circuito apresentado, a queda de tensão nos terminais da carga resistiva R_L pode ser expressa por
\(R_L\cdot \{i_gen-i_0\cdot (e^{qV/_{(nkT)}}-1)]-i_sh\}\)
em que i_0 é a corrente de saturação reversa, n é o fator de idealidade do diodo, k é a constante de Boltzmann, T é a temperatura e q é a carga do elétron.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
A expressão está correta porque combina leis fundamentais do circuito fotovoltaico. Pela Lei de Ohm, a queda de tensão na carga é \(V_{R_L}=R_L\cdot i_L\).
Pelo Princípio de Kirchhoff no nó da célula temos a soma das correntes: \(i_{gen}=i_d+i_{sh}+i_L\), portanto \(i_L=i_{gen}-i_d-i_{sh}\). Substituindo em \(V_{R_L}\) obtém‑se \(V_{R_L}=R_L\cdot(i_{gen}-i_d-i_{sh})\).
A corrente do diodo é dada pela equação do diodo: \(i_d=i_0\left(e^{\frac{qV}{nkT}}-1\right)\), onde \(V\) é a tensão nos terminais da célula. Inserindo essa expressão chega‑se à fórmula apresentada: \(V_{R_L}=R_L\cdot\{i_{gen}-i_0\cdot(e^{\frac{qV}{nkT}}-1)-i_{sh}\}\).
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