AV1 Materiais Eletricos 2015.2

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	Avaliação: CCE0252_AV1_201501208004 » MATERIAIS ELÉTRICOS      
	Tipo de Avaliação: AV1
	Aluno: 201501208004 - MOISES CRUZ SANTOS
	Professor:
	JOAO MARQUES DE MORAES MATTOS
	Turma: 9001/AD
	Nota da Prova: 6,0 de 8,0    Nota do Trab.: 0   Nota de Partic.: 2     Data: 09/10/2015 14:30:43 (F)
	
	 1a Questão (Ref.: 160211)
	Pontos: 0,5  / 0,5
	Em 1827, Georg Simon Ohm (1787-1854), 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
	
	F=m.a
	
	V=N.i.E
	
	P=U.i
	 
	V=R i.A/l
		
	
	
	 2a Questão (Ref.: 160209)
	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.
	
	Cobre, Ouro, Prata e Níquel.
	 
	Isopor, madeira e água destilada e deionizada.
	
	Silício, Germânio, Arseneto de Gálio e Cloreto de Sódio.
	
	Madeira, borracha, vidro e isopor.
		
	
	
	 3a Questão (Ref.: 160219)
	Pontos: 0,5  / 0,5
	Na fabricação de semicondutores, é comum a inserção de átomos com valência menor ou maior a dos átomos que constituem a matriz do semicondutor. Neste contexto, fabricam-se semicondutores de Silício do tipo-n são obtidos a partir da inserção de átomos de Fósforo, P, na rede cristalina do Silício; a este processo chamamos de dopagem. Como o Fósforo possui valência igual a 5, P+5, diz-se que esta inserção promove o surgimento de elétrons livres. Baseado nestas informações, marque a opção que apresenta um elemento que poderia substituir o Fósforo no processo de dopagem.
		
	
	Ba+2
	 
	As+5
 
	
	 
B+3
 
	
	Al+3
 
	
	O-2
		
	
	
	 4a Questão (Ref.: 160213)
	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), criou-se 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.
Sabendo-se que em um experimento, utilizou-se 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.
		
	
	5 m/s
	
	7,2 m/s
	
	50 m/s
	 
	0,72 m/s.
	
	500.000 m/s
		
	
	
	 5a Questão (Ref.: 726750)
	Pontos: 0,0  / 1,0
	A "Bell Telephone Laboratories" passou a década de 1940 tentando criar dispositivos eletrônicos comutadores que fossem mais eficientes e baratos que as válvulas utilizadas. Finalmente, em 1947, dois de seus pesquisadores, Walter H. Brittain e John Bardeen tiveram sucesso na criação de um dispositivo amplificador a partir de uma placa de silício imersa em solução salina; iniciava-se a era dos semicondutores. A modelagem física referente a estes materiais se desenvolveu bastante nos anos seguintes, originando conceitos como condutividade intrínseca, cuja expressão podemos descrever como   p | e | b n | e | e.
Com relação aos termos presentes na expressão anterior, podemos identificá-los como nos itens a seguir, comEXCEÇÂO de.
		
	
	p - número de buracos por metro cúbico.
	
	b - mobilidade do buraco.
	 
	| e |- módulo da carga dos elétrons.
	 
	n - número de átomos por metro cúbico.
	
	e - mobilidade dos elétrons.
		
	
	
	 6a Questão (Ref.: 160236)
	Pontos: 1,0  / 1,0
	Em semicondutores, devemos considerar que sempre que ¿criamos¿ uma carga negativa, automaticamente "criamos" uma carga positiva (lei da conservação das cargas), que está associada ao conceito físico de vazio (volume deixado pela saída do elétron), "buraco" ou, em inglês, hole.
A condutividade elétrica nos semicondutores intrínsecos é dependente da movimentação dos portadores de carga negativos (elétrons) e positivos (buracos) da seguinte forma: σ = N ІeІ µe + P ІeІ µh, onde σ é a condutividade elétrica do material (ohm.m)-1; onde N e P são as densidades de cargas negativas e positivas por volume (Número de cargas/m3), respectivamente І e І é o módulo da carga do elétron (1,6 x 10 -19 C), µe e µh são as mobilidades elétricas dos elétrons e dos buracos (m2/V m), respectivamente.
Considerando o exposto, pode-se afirmar que:
		
	
	Nos condutores extrínsecos do tipo-n, onde N é muito maior que P, pode-se aproximar a expressão por 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 alterar-se gravemente a precisão da condutividade.
	
	Nos condutores extrínsecos do tipo-p, onde P é muito maior que N, pode-se aproximar a expressão por σ = N ІeІ µh.
 
	 
	Nos condutores intrínsecos, tem-se N=P e, portanto, pode-se escrever que σ = N ІeІ (µe + µh).
	
	Nos condutores intrínsecos, raramente tem-se N=P e, portanto, deve-se manter a expressão  σ = N ІeІ µe + P ІeІ µh.
		
	
	
	 7a Questão (Ref.: 246384)
	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 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 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".
	
	a inserção de átomos de Boro na matriz de Silício origina um condutor extrínseco tipo n.
		 Gabarito Comentado.
	
	
	 8a Questão (Ref.: 651959)
	Pontos: 0,0  / 1,0
	Que átomos de impureza são utilizados na dopagem do silício para formar um semicondutor tipo p?
		
	 
	Átomos com 5 elétrons na camada de valência.
	 
	Átomos com 4 elétrons na camada de valência.
	 
	Átomos com 7 elétrons na camada de valência.
	 
	Átomos com 6 elétrons na camada de valência.
	 
	Átomos com 3 elétrons na camada de valência.
		
	
	
	 9a Questão (Ref.: 160320)
	Pontos: 1,0  / 1,0
	Capacitor é um sistema composto por dois condutores (chamados de armaduras ou de placas) separados por um dielétrico (isolante). Considera-se, de formasimplificada, 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 cargaQ.
 
Considerando o exposto, indique a opção correta.
 
		
	 
	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.
	
	A resistividade de um material dielétrico é da mesma ordem de grandeza que a resistividade de um material condutor.
	
	Um sistema constituído por duas placas condutoras paralelas submetidas a uma diferença de potencial e com vácuo entre elas não pode ser considerado um capacitor.
	
	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.
		
	
	
	 10a Questão (Ref.: 160293)
	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.
		
	
	Nada podemos afirmar sobre a resistividade do isolante sem conhecer suas dimensões.
	
	Quanto maior o comprimento de um fio isolante, maior é a sua resistividade.
	
	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 isolante tende para o estado de isolante perfeito, sua resistividade tende à zero.
	 
	À medida que um condutor tende para o estado de condutor perfeito, sua resistividade tende à zero.