apol 5 Materiais Elétricos 60%

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Questão 1/10
Condutores elétricos são materiais com altos valores de condutividade e baixos valores de resistividade. Assim sendo, é possível afirmar que:
I. A resistividade de um determinado material é o inverso da condutividade;
II. Materiais de composição diferente apresentam resistividade diferentes;
III. A adição de impurezas ou o uso de materiais de menor pureza diminui o grau de perfeição cristalina do metal puro e é este motivo que provoca o aumento da resistividade com o aumento da temperatura;
IV. A condutividade pode ser calculada pelo produto da densidade de portadores de carga, a carga transportada por portador e a mobilidade de cada um.
Estão corretos os itens:
	
	A
	Todos os itens estão corretos;
Gabarito: SHACKELFORD, J. F. Introdução à Ciência dos Materiais. Editora Pearson Prentice Hall, 2008. Cap. 15 (COMPORTAMENTO ELÉTRICO - Pgs. 346, 347 e 353)
	
	B
	Apenas os itens I, II, III;
	
	C
	Apenas os itens II, III, IV estão corretos;
	
	D
	Apenas os itens II e III estão corretos.
Questão 2/10
Leia as afirmações a seguir sobre o comportamento da condução elétrica dos materiais:
I. A condução elétrica é o resultado do movimento dos portadores de carga (como os elétrons) dentro de um material;
II. A facilidade ou dificuldade de condução elétrica num material pode ser entendida pelo conceito de níveis de energia. Nos sólidos, os níveis de energia discretos dão origem às bandas de energia. O espaçamento entre as bandas de energia determina a magnitude da condutividade;
III. Os metais apresentam valores baixos de condutividade, por isso são chamados semicondutores;
IV. Cerâmicas, vidros e polímeros apresentam pequenos valores de condutividade e grandes valores de resistividade, por isso são chamados de isolantes;
V. Os semicondutores apresentam valores intermediários de condutividade e resistividade, por conta disso têm uma natureza ímpar no fenômeno da condução elétrica.
Assinale a alternativa correta:
	
	A
	Todas são verdadeiras;
	
	B
	Apenas a I, II e V são verdadeiras;
	
	C
	Apenas a I, II, IV e V são verdadeiras;
Você acertou!
Gabarito: SHACKELFORD, J. F. Introdução à Ciência dos Materiais. Editora Pearson Prentice Hall, 2008. Cap. 15 (COMPORTAMENTO ELÉTRICO - Pgs. 346, 347 e 353)
	
	D
	Apenas a I, III e IV são verdadeiras.
Questão 3/10
Sobre o comportamento elétrico dos materiais é possível afirmar:
I. Na condução elétrica um elétron apresenta carga negativa de 1,6E-19 C enquanto uma lacuna eletrônica (buraco) apresenta caga positiva de 1,6E-19 C;
II. Os metais são bons condutores de energia, pois possuem elétrons livres em sua estrutura, com alta mobilidade e por consequência apresentam uma alta condutividade;
III. Um aumento na temperatura provoca um aumento significativo na condutividade e uma diminuição bastante acentuada na resistividade dos metais;
IV. Uma forma de se calcular a condutividade de um material pode ser relacionada com a lei de Ohm (V=RI). O valor de resistência (R) depende da geometria específica da amostra; R aumenta com o comprimento (l) e diminui com a área da seção transversal da amostra (A). Como resultado, a resistividade (p) pode ser definida como p=RA/l e a condutividade (s) é dada pelo inverso da resistividade s=1/p;
V. Os termopares são utilizados para medição de temperatura e são constituídos de dois fios de metais diferentes, a partir do efeito seebeck, ou seja, a diferença de tensões elétricas implica na diferença de temperatura.
Assinale a alternativa correta:
	
	A
	Apenas a I, II, IV e V são verdadeiras;
Gabarito: SHACKELFORD, J. F. Introdução à Ciência dos Materiais. Editora Pearson Prentice Hall, 2008. Cap. 15 (COMPORTAMENTO ELÉTRICO - Pgs. 346, 347 e 353)
	
	B
	Apenas a I, II e V são verdadeiras;
	
	C
	Apenas a II, IV e V são verdadeiras;
	
	D
	Apenas a I, III e IV são verdadeiras.
Questão 4/10
Sobre os materiais supercondutores é correto afirmar:
I. O efeito da supercondutividade é reversível. Um material que pode não ser bom condutor à temperatura ambiente pode tornar-se um supercondutor a baixas temperaturas;
II. A queda na resistividade é abrupta nas ligas mas pode ocorrer ao longo de um intervalo de 1 a 2K para os metais puros;
III. A temperatura de transição pode ser reduzida aumentando-se a densidade de corrente ou a intensidade do campo magnético;
IV. Se inicialmente imaginava-se que apenas os metais e suas ligas poderiam formar supercondutores hoje já existem inclusive materiais cerâmicos que na temperatura ambiente são péssimos condutores de corrente elétrica;
V. São exemplos de materiais supercondutores: o mercúrio, nióbio, vanádio e o chumbo.
Sobre estas afirmações é correto afirmar que:
	
	A
	Todas são verdadeiras;
	
	B
	Apenas a I, II e IV são verdadeiras;
	
	C
	Apenas a I, III e IV e V são verdadeiras;
Gabarito: SHACKELFORD, J. F. Introdução à Ciência dos Materiais. Editora Pearson Prentice Hall, 2008. Cap. 15 (COMPORTAMENTO ELÉTRICO - Pgs. 356 à 359)
	
	D
	Apenas a II e III são verdadeiras.
Questão 5/10
Entende-se por densidade de corrente crítica:
	
	A
	O fluxo de corrente no qual o material passa a ser supercondutor;
	
	B
	O fluxo de corrente no qual o material deixa de ser supercondutor;
Você acertou!
Gabarito: SHACKELFORD, J. F. Introdução à Ciência dos Materiais. Editora Pearson Prentice Hall, 2008. Cap. 15 (COMPORTAMENTO ELÉTRICO - Pg. 359)
	
	C
	O fluxo de corrente máximo que um supercondutor pode suportar sem deixar de ser supercondutor;
	
	D
	O fluxo de corrente necessário para criar um campo magnético polarizador da estrutura cristalina do supercondutor.
Questão 6/10
Sobre os materiais isolantes é correto afirmar:
	
	A
	Alguns isolantes apresentam, em certos casos, nítida superioridade em relação a outros. O exemplo típico é a porcelana, a qual é inadequada para o isolamento de linhas aéreas pelas suas propriedades dielétricas, químicas e mecânicas, e é excelente para isolamento de cabos, pois apresenta boa maleabilidade;
	
	B
	O fato de um material apresentar propriedades elétricas muito superiores a outros (alta rigidez dielétrica, alta resistividade, baixas perdas) já é suficiente para determinar a sua utilização;
	
	C
	A durabilidade dos materiais utilizados para isolamento de máquinas e aparelhos elétricos depende de vários fatores, tais como a campos magnéticos, propriedades óticas e químicas;
	
	D
	Boas propriedades elétricas de um material isolante podem corresponder a uma redução da espessura do isolante empregado nos condutores das máquinas elétricas; é necessário porém que o material seja suficientemente forte para resistir aos esforços mecânicos durante a construção e o funcionamento.
Você acertou!
Gabarito: Aula 5 - Bloco 5
Questão 7/10
Leia com atenção as afirmações abaixo:
I. Os semicondutores podem ser classificados como sendo intrínsecos (quando o elemento é utilizado puro) e extrínseco (quando o material é dopado com pequenas quantidades de impurezas cuidadosamente controladas);
II. Um átomo é instável quando possui em sua última camada 1, 2 e 3 elétrons, os quais estão fracamente ligados ao seu núcleo e portanto seus elementos são denominados de materiais condutores, e são bons condutores de eletricidade;
III. Um semicondutor é um elemento que encontra-se entre limites de condução e isolamento. Para a construção dos materiais semicondutores o Bário e o Fósforo são os elementos mais usados;
IV. Quando ocorre a união dos semicondutores tipo P e N o excesso de elétrons da parte N é atraída pela falta de elétrons da parte P, provocando recombinações de pares elétrons – lacunas, havendo inicialmente uma difusão de elétrons livres do lado N para o lado P e de lacunas do lado P para o lado N.
Assinale a alternativa correta:
	
	A
	Todas as afirmações estão corretas;
	
	B
	Apenas a primeira afirmação é falsa;
	
	C
	Apenas a segunda afirmação é falsa;D
	Apenas a terceira afirmação é falsa.
Você acertou!
Gabarito: Aula 5 - Bloco 3 e SHACKELFORD, J. F. Introdução à Ciência dos Materiais. Editora Pearson Prentice Hall, 2008. Cap. 15 (COMPORTAMENTO ELÉTRICO - Pgs. 365)
Questão 8/10
As aplicações de materiais magnéticos são muitas e fazem uso de quase todos os aspectos do comportamento magnético e existe uma variedade extremamente grande de diferentes tipos de materiais magnéticos. Leia com atenção as afirmações abaixo e responda:
I. Nas perdas por histerese as perdas dependem da metalurgia do material, particularmente da porcentagem de silício, da frequência, da espessura do material em um plano normal ao campo, e da indução magnética máxima;
II. As perdas por histerese são minimizadas através de tratamento térmico apropriado nas chapas, que são construídas de maneira a terem propriedades magnéticas melhores segundo uma direção preferida e a sua permeabilidade magnética nesta direção pode ser cerca de duas vezes maior que nas chapas de tipo clássico, sendo as perdas no ferro reduzidas;
III. As correntes de Foucault são minimizadas construindo os núcleos com chapas finas e isolando-as, aumentado a resistência no caminho das correntes e portanto, reduzindo sua magnitude e conseqüentemente as perdas. Se as lâminas não forem colocadas apropriadamente elas tenderão a vibrar, contribuindo também para os ruídos do transformador ou motor;
IV. A espessura das chapas em um motor elétrico ou em um transformador elétrico deverá ser tanto menor quanto maior for a freqüência da variação do fluxo ou, o que é o mesmo, quanto maior for a freqüência da corrente criadora deste fluxo;
V. A adição de silício ao ferro permite tanto reduzir as perdas por correntes de Foucault quanto as perdas por histerese.
Assinale a alternativa correta:
	
	A
	Apenas as duas primeiras são verdadeiras;
	
	B
	Apenas a terceira é falsa;
	
	C
	Apenas a terceira é verdadeira;
	
	D
	Todas são corretas.
Você acertou!
Gabarito: Aula 5 - Bloco 4 - Slides 5 à 8
Questão 9/10
Nanotecnologia é um termo usado para referir-se ao estudo de manipulação da matéria numa escala atômica e molecular, ou seja, é a ciência e tecnologia que foca nas propriedades especiais dos materiais de tamanho nanométrico. Assim sendo é correto afirmar:
I. Os nanotubos de carbono são cilindros ou tubos ocos formados por alótropos do carbono com proporções nanométricas e invisíveis até para microscópios óticos;
II. Uma propriedade importante dos nanotubos de argônio é a extraordinária condução térmica, podendo ser usados em processos de conservação e transmissão de energia, como a energia solar, sendo muito mais eficientes que as células fotovoltaicas que são usadas hoje em dia;
III. Os nanotubos também possuem um enorme potencial de utilização na medicina. Entretanto, um fator que atrapalha essa aplicação dos nanotubos é que eles matam as células com as quais têm contato;
IV. Nano e micromotores são dispositivos ultra-pequenos projetados para executar movimentos mecânicos selecionados em resposta a estímulos específicos;
V. Os movimentos dos nano e micromotores incluem rotação, rolamento, vaivém, entrega, contração ou comportamento coletivo, dependendo do projeto do motor e seus componentes biologicamente ou quimicamente funcionalizados.
Assim sendo podemos afirmar que estão corretos os itens:
	
	A
	Todos os itens estão corretos;
	
	B
	Apenas os itens I, II, III estão corretos;
	
	C
	Apenas os itens II, III, IV estão corretos;
	
	D
	Apenas os itens I, III, IV e V estão corretos.
Gabarito: Aula 6 - Slides 12, 19, 20 e 30
Questão 10/10
O grafeno é um material dotado de características únicas e que promete revolucionar a industrial. Assim é correto afirmar:
I. Que o grafeno possui 200 vezes mais mobilidade de elétrons do que o silício usado nos componentes atuais, por exemplo e assim poderá ser utilizado na construção de processadores com até 300GHz de frequência;
II. O monóxido de grafeno consegue tanto ser isolante, condutor como semicondutor;
III. As baterias são um dos campos de estudo mais abordados pelas universidades do mundo todo quando o assunto é o grafeno;
IV. A base do grafeno é o titânio;
V. O grafeno pode ser utilizado para a criação de transistores transparentes.
Assim sendo podemos afirmar que:
	
	A
	Todas são verdadeiras;
	
	B
	Apenas a I, II, III e V são verdadeiras;
Você acertou!
Gabarito: Aula 6 - Slide 62
	
	C
	Apenas a II, III e IV são verdadeiras;
	
	D
	Apenas a I, III e V são verdadeiras.