Questão 10
UNICAMP 2001
(UNICAMP - 2001 - 2 FASE)
A freqüência de operação dos microcomputadores vem aumentando continuamente. A grande dificuldade atual para aumentar ainda mais essa freqüência está na retirada do calor gerado pelo funcionamento do processador. O gráfico abaixo representa a ddp e a corrente em um dispositivo do circuito de um microcomputador, em função do tempo.
a) Qual é a freqüência de operação do dispositivo?
b) Faça um gráfico esquemático da potência dissipada nesse dispositivo em função do tempo.
c) Qual é o valor da potência média dissipada no dispositivo durante um período?
Gabarito:
Resolução:
a) Os gráficos apresentados tem período igual a T = 4 x 10-9 s, que é também o período de operação do dispositivo. Assim:
b) Recordando que potência dissipada é definida pelo produto P = Ui, segundo os gráficos apresentados:
De 0 a 1 x 10–9s, a potência dissipada cresce linearmente de zero a 2,0 x 10–12 W.
De 1 x 10–9s a 2 x 10–9s, a potência dissipada é nula, pois a corrente é nula.
De 2 x 10–9s a 3 x 10–9s, a potência dissipada decresce linearmente de 2,0 x 10–12 W a zero.
De 3 x 10–9s a 4 x 10–9s, a potência dissipada é nula, pois a ddp é nula.
A partir de 4 x 10–9s o gráfico se repete pois 4 x 10–9s é o período.
Assim:
c) O valor da energia dissipada pode ser calculado através da soma das áreas A1 e A2:
A potência média dissipada: