Porta, fonte e dreno

Controle uma carga com um campo elétrico

MOSFET significa Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: transistor de efeito de campo com porta isolada, cujo campo elétrico controla um canal condutor. Neste exemplo de canal n, elétrons são os portadores negativos; a porta controla, a fonte está em 0 V e o dreno liga à carga. Um miliwatt (mW) é um milésimo de watt.

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BANCADA DE EXPERIÊNCIAS

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Por que funciona

Chave didática: tensão de porta a partir de 3 V seleciona resistência de condução de 2 Ω; abaixo disso o caminho fica aberto. Curvas reais, capacitância de porta e diodo interno omitidos; o limiar real não garante condução plena. G, D e S indicam porta, dreno e fonte. VGS é tensão porta–fonte (aqui Vg); VDS é tensão dreno–fonte, igual à tensão do dreno porque a fonte está em 0 V.

Vg é tensão da porta em relação à fonte, Vs alimentação e RL carga. Ligada: I = Vs/(RL + 2 Ω), tensão do dreno = I × 2 Ω e perda = I² × 2 Ω. A porta controla, mas não fornece a energia da carga.

Dificuldade

Monte · Monte o circuito
Ligue com alimentação 5 V, porta 0 V e carga 100 Ω. Mantenha a carga desligada.
Precisa de uma dica?
Vs = 5 V; Vg = 0 V; RL = 100 Ω → 0 mA
Explore · Mude uma variável
Mantenha alimentação 5 V e carga 100 Ω; coloque a porta em 5 V. Leia cerca de 49.02 mA.
Precisa de uma dica?
Vs = 5 V; Vg = 5 V; RL = 100 Ω → 49.02 mA
Resolva · Resolva o desafio
Com alimentação 12 V e porta 5 V, obtenha 20–30 mA com perda da chave de no máximo 2 mW.
Precisa de uma dica?
Vs = 12 V; Vg = 5 V; RL = 400 Ω → 29.85 mA; 1.782 mW

Leituras adicionais e receitas de circuitos