Calculadora de Tensão Zener

Histórico

O diodo Zener, desenvolvido por Clarence Zener, opera permitindo que a corrente flua na direção reversa quando a tensão através dele excede um valor especificado, conhecido como tensão Zener. Este princípio é usado em aplicações de regulação de tensão, garantindo níveis de tensão estáveis ​​em circuitos.

Fórmula de Cálculo

A fórmula para calcular a tensão Zener é:

\[ V_z = V_s - V_r \]

onde:

• \( V_z \): Tensão Zener (volts)
• \( V_s \): Tensão da fonte (volts)
• \( V_r \): Queda de tensão através do resistor de série (volts)

Cálculo de Exemplo

Exemplo 1:
Se a tensão da fonte \( V_s \) for 12 V e a queda de tensão através do resistor de série \( V_r \) for 5 V, a tensão Zener \( V_z \) é calculada da seguinte forma:

\[ V_z = 12 - 5 = 7 \, \text{V} \]

Exemplo 2:
Com uma tensão da fonte \( V_s \) de 24 V e uma queda de tensão do resistor \( V_r \) de 10 V, a tensão Zener \( V_z \) é:

\[ V_z = 24 - 10 = 14 \, \text{V} \]

Importância e Cenários de Utilização

O diodo Zener é crucial para a regulação de tensão em fontes de alimentação, garantindo níveis de tensão consistentes e protegendo componentes eletrônicos sensíveis de picos de tensão. Eles também são usados ​​em circuitos de proteção contra surtos e como fontes de tensão de referência em muitos dispositivos eletrônicos.

Perguntas Frequentes

1. Para que serve um diodo Zener?
Um diodo Zener é usado principalmente para regulação de tensão, mantendo uma tensão de saída estável, apesar de variações na tensão de entrada ou condições de carga.

2. Como um diodo Zener mantém uma tensão estável?
Quando a tensão através de um diodo Zener excede sua tensão Zener nominal, ele permite que a corrente reversa flua, mantendo a tensão constante.

3. Um diodo Zener pode ser usado em um circuito para proteção contra sobrevoltagem?
Sim, os diodos Zener podem proteger os circuitos desviando o excesso de tensão quando a entrada excede um nível pré-determinado.