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31/10/2015 Estácio data:text/html;charset=utf8,%3Ctable%20width%3D%22650%22%20border%3D%220%22%20align%3D%22center%22%20cellpadding%3D%222%22%… 1/3 Avaliação: CCE0252_AV1_201308012811 » MATERIAIS ELÉTRICOS Tipo de Avaliação: AV1 Aluno: 201308012811 RENILSON SANTOS FERREIRA Professor: JOAO MARQUES DE MORAES MATTOS Turma: 9001/AD Nota da Prova: 6,5 de 8,0 Nota do Trab.: 0 Nota de Partic.: 2 Data: 03/10/2015 10:30:36 1a Questão (Ref.: 201308174303) Pontos: 0,0 / 0,5 Em 1827, Georg Simon Ohm (17871854), professor da Universidade de Munique, publicou em artigo a relação que mais tarde levaria seu nome, a Lei de Ohm. Contudo, foi somente nas décadas seguintes que o estudo adquiriu relevância e gerou outros conceitos como a condutividade e a resistividade (MEYER HERBERT W., A History of Electricity and Magnetism . Connecticut, Norwalk, 1972, Chapter 4). Entre as opções a seguir, determine a que melhor representa o conceito de resistividade: V=R.i P=U.i V=N.i.E F=m.a V=R i.A/l 2a Questão (Ref.: 201308174301) Pontos: 0,5 / 0,5 Nas instalações, é comum vermos operários com vestimentas especiais, são os Equipamentos de Proteção Individual (EPI), que devem ser utilizados em diversas ocasiões, cada qual com sua especificidade.. No EPI de quem mexe com eletricidade, é fundamental a utilização de luvas de borracha de boa qualidade para promover o isolamento das mãos do operador em relação a um possível meio eletricamente carregado, pois se sabe que correntes da ordem de 20mA já podem causar parada respiratória. Entre os materiais que podem ser classificados quanto ao seu comportamento elétrico semelhante ao da borracha, podemos citar: Silício, Ferro, água pura salgada. Isopor, madeira e água destilada e deionizada. Madeira, borracha, vidro e isopor. Silício, Germânio, Arseneto de Gálio e Cloreto de Sódio. Cobre, Ouro, Prata e Níquel. 3a Questão (Ref.: 201308174305) Pontos: 0,5 / 0,5 Os metais apresentam em sua microestrutura uma periodicidade na disposição dos átomos que os classifica como materiais cristalinos. Contudo, esta organização a nível atômico tem suas falhas, o que influencia na velocidade de transporte dos eletros, ou seja, quanto maior o número de falhas na estrutura cristalina, maior a dificuldade de deslocamento dos elétrons. Para descrever a velocidade desenvolvida por estas partículas (elétrons livres), criouse o conceito de velocidade de deslocamento (drift velocity, em Inglês), dada por vd=E.e, onde E é a intensidade do campo elétrico e e é a mobilidade elétrica do elétron. Sabendose que em um experimento, utilizouse um campo elétrico igual a E=600V/m e condutor elétrico de alumínio cuja mobilidade elétrica é igual a e=0,0012m2/V.s, escolha a opção que melhor reflete o valor da velocidade de deslocamento dos elétrons. 50 m/s 0,72 m/s. 500.000 m/s 7,2 m/s 5 m/s 31/10/2015 Estácio data:text/html;charset=utf8,%3Ctable%20width%3D%22650%22%20border%3D%220%22%20align%3D%22center%22%20cellpadding%3D%222%22%… 2/3 4a Questão (Ref.: 201308174321) Pontos: 0,5 / 0,5 Um campo elétrico aplicado a um material condutor, motiva os elétrons a se movimentarem de forma ordenada, criando o que conhecemos como corrente elétrico. Contudo, este deslocamento não é ordenado e muito menos retilíneo, mas sim com os elétrons sofrendo espalhamento em imperfeições microscópicas e na própria rede cristalina do condutor. O conceito que melhordescreve este fenômeno é: Resistividade elétrica. Condutividade elétrica. Supercondutividade elétrica. Resistência elétrica. Mobilidade elétrica. 5a Questão (Ref.: 201308174331) Pontos: 1,0 / 1,0 Semicondutores modernos são constituídos de substratos de Silício nos quais são inseridos elementos com valências diferentes do próprio Silício, criandose as variações conhecidas como semicondutores do tipop e semicondutores do tipon. A expressão σ = N ІeІ µe + P ІeІ µh fornece a condutividade em função da carga do elétron (1,6 x 10 19 C), onde N e P são as densidades de cargas negativas e positivas por volume (Número de cargas/m3) e de µe e µh , que são as mobilidades elétricas dos elétrons e dos buracos (m2/V m), respectivamente. Considerando se um semicondutor extrínseco de Silício, no qual a concentração de portadores de cargas positivas é muito maior que a concentração de portadores de cargas negativas, podemos simplificar a expressão anterior para: σ = P ІeІ µh. A expressão σ = N ІeІ µe + P ІeІ µh é imutável e nunca deve ser aproximada para uma forma mais simplificada sob pena de alterarse gravemente a precisão da condutividade. σ = N ІeІ µh. σ = 2 P ІeІ µh σ = N ІeІ (µe + µh). 6a Questão (Ref.: 201308174336) Pontos: 1,0 / 1,0 A resistividade de um material é uma propriedade física intensiva e, portanto, não depende da forma do material e nem da quantidade em que este se apresenta. Contudo, esta propriedade varia com a temperatura e, para pequenas variações, podemos assumir que a resistividade obedece a expressão =0+T, onde 0 e ao constantes. Baseado nas informações anteriores, indique a forma geométrica que melhor indica a variação da resistividade com a temperatura. Reta. Hipérbole. Círculo. Elipse. Parábola. 7a Questão (Ref.: 201308260476) Pontos: 1,0 / 1,0 O século XX foi marcado por inúmeros avanços tecnológicos, entre os quais os advento dos semicondutores extrínsecos, essenciais na fabricação de microcomponentes eletrônicos. Uma das técnicas de produção desses semicondutores é a eletro inserção de átomos de valências diferentes de +4 na matriz do Silício. Considerando a exposição anterior, PODEMOS afirmar que. a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício origina um condutor extrínseco tipo n. a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício origina um condutor extrínseco com "buracos". 31/10/2015 Estácio data:text/html;charset=utf8,%3Ctable%20width%3D%22650%22%20border%3D%220%22%20align%3D%22center%22%20cellpadding%3D%222%22%… 3/3 a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício não origina um condutor extrínseco. a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício origina um condutor extrínseco tipo p. a inserção de átomos de Boro na matriz de Silício origina um condutor extrínseco tipo n. 8a Questão (Ref.: 201308666051) Pontos: 0,0 / 1,0 Que átomos de impureza são utilizados na dopagem do silício para formar um semicondutor tipo p? Átomos com 6 elétrons na camada de valência. Átomos com 4 elétrons na camada de valência. Átomos com 5 elétrons na camada de valência. Átomos com 7 elétrons na camada de valência. Átomos com 3 elétrons na camada de valência. 9a Questão (Ref.: 201308174412) Pontos: 1,0 / 1,0 Capacitor é um sistema composto por dois condutores (chamados de armaduras ou de placas) separados por um dielétrico (isolante). Considerase, de forma simplificada, que a carga deste sistema quando submetido a uma diferença de potencial é a carga em módulo de uma das placas, ou seja, se uma placa tem carga +Q e a outra possui carga ¿Q, dizemos que o capacitor tem carga Q. Considerando o exposto, indique a opção correta. A borracha, o cerâmico genérico e o aço inoxidável são elementos tipicamente encontrados como dielétricos. A condutividade elétrica de um dielétrico deve ser alta, uma vez que deve haver condução de carga em seu interior. Em um sistema constituído de uma pessoa (o corpo é um condutor) sobre uma prancha de madeira que se encontra sobre um terreno (condutor), podemos dizer que se poderia formar um capacitor onde a pessoa e a terra seriam as armaduras do capacitor e a prancha seria o dielétrico. Um sistema constituído por duas placas condutoras paralelas submetidas a uma diferençade potencial e com vácuo entre elas não pode ser considerado um capacitor. A resistividade de um material dielétrico é da mesma ordem de grandeza que a resistividade de um material condutor. 10a Questão (Ref.: 201308174385) Pontos: 1,0 / 1,0 A resistividade de um material expressa a resistência que este apresenta a passagem de correta elétrica. Apesar de estar relacionada a resistência elétrica R através da expressão =R.A/l, é uma constante do material e não varia com A (área da seção reta do condutor no formato cilíndrico) e nem l (comprimento do condutor), ou seja, quando aumentamos o comprimento, a resistência aumenta e quando aumentamos a área da seção reta, a resistência diminui, mantendo, desta forma, a resistividade constante. A resistividade varia, no entanto, com a temperatura do condutor. Considerando o exposto, marque a opção correta. Quanto maior o comprimento de um fio isolante, maior é a sua resistividade. Nada podemos afirmar sobre a resistividade do isolante sem conhecer suas dimensões. A resistividade elétrica de um material isolante é a mesma na terra, a 30oC,ou no Pólo Norte, a 30oC, pois é uma constante e depende apenas da natureza do mesmo. À medida que um condutor tende para o estado de condutor perfeito, sua resistividade tende à zero. À medida que um isolante tende para o estado de isolante perfeito, sua resistividade tende à zero.
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