AV1 - Materiais Elétricos - 25-03-16

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Avaliação: CCE0252_AV1 (AG) » MATERIAIS ELÉTRICOS 
Tipo de Avaliação: AV1 
Aluno: 
Professor: JOAO MARQUES DE MORAES MATTOS Turma: 9002/FT 
Nota da Prova: 10,0 de 10,0 Nota do Trab.: 0 Nota de Partic.: 2 Data: 25/03/2016 17:19:40 
 
 
 1a Questão (Ref.: 201407150140) Pontos: 1,0 / 1,0 
Deseja-se construir um resistor com resistência igual 12,5 mΩ. Para isso será utilizado um fio cilíndrico cuja 
resistividade é igual a 44 x 10-6 Ω.cm e comprimento igual a 1,5 metros. Determine o valor da área da seção 
reta deste fio. 
 
 0,53 cm2 
 0,65 cm2 
 0,72 cm2 
 0,84 cm2 
 0,97 cm2 
 
 
 
 2a Questão (Ref.: 201407210763) Pontos: 1,0 / 1,0 
Considere que você tenha comprado um forno para tratamento térmico em metais e 
deseja instalá-lo. Sabendo que você não pode alterar o comprimento do fio a ser utilizado, 
considere a opção mais adequada ao contexto descrito anteriormente. 
 
 Deverá ser comprado o fio de maior área de seção reta, uma vez que este apresentará menor 
resistência a passagem de elétrons e, portanto, apresentará menor perda energia por Efeito 
Joule (geração de calor). 
 
Deverá ser comprado o fio de menor área de seção reta, uma vez que quanto menor esta área, menor a 
quantidade do material a ser utilizado e menor o custo da instalação, não importando a área da seção 
reta do fio utilizado. 
 
Deverá ser comprado o fio de menor área de seção reta, uma vez que este apresentará menor 
resistividade e, portanto, permitirá a fácil passagem de elétrons. 
 
Como a resistividade não varia com as dimensões do condutor, não importa a área da seção reta do fio a 
ser comprado e nem o seu volume. 
 
O fio que apresentar menor seção reta é o mais indicado, uma vez que quanto menor o volume para o 
trânsito dos elétrons, mais ordenados estes estarão na formação da corrente elétrica e mais rapidamente 
transitarão em seu interior. 
 
 
 
 3a Questão (Ref.: 201407210777) Pontos: 1,0 / 1,0 
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. 
 
 
Al
+3 
 
 
B+3 
 
 As+5 
 
 
Ba
+2 
 
O
-2 
 
 
 
 4a Questão (Ref.: 201407210785) Pontos: 1,0 / 1,0 
O Silício é o elemento chave na indústria voltada a microeletrônica. Em substratos de 
Silício são montados microcircuitos com uma infinidade de componentes, observáveis as 
vezes somente em microscópios eletrônicos. Entre as opções a seguir, determine a que 
melhor representa somente conceitos corretos. 
 
 
Os semicondutores do tipo-n são aqueles obtidos através da inserção de impurezas de maior valência na matriz 
cristalina composta pelo elemento principal, como, por exemplo o Boro (B
+3
) na matriz de Silício (Si
+4
). 
 
A obtenção de um semicondutor intrínseco exige técnicas de purificação de difícil execução denominadas dopagem. 
 
 Semicondutores intrínsecos são aqueles que não possuem impurezas; já os 
semicondutores extrínsecos são aqueles que apresentam impurezas. 
 
 
 Os semicondutores do tipo-p são aqueles obtidos através da inserção de impurezas 
de menor valência na matriz cristalina composta pelo elemento principal, como, por 
exemplo o Fósforo (P+5) na matriz de Silício (Si+4). 
 
Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores intrínsecos, sendo vetada a 
presença de qualquer impureza no sistema. 
 
 
 
 5a Questão (Ref.: 201407058868) Pontos: 1,0 / 1,0 
A planta de Geração Energética Brasileira é formada, em sua grande maioria, por usinas 
hidrelétricas espalhadas pelos quatro sistemas monitorados pelo Operador Nacional do Sistema 
Elétrico (ONS). Devido a estas usinas estarem localizadas longe dos centros consumidores, a 
energia elétrica precisa ser transmitida através de linhas de transmissão. Você, como engenheiro do 
ONS, recebe a missão para calcular a resistência de uma linha de transmissão de 100 km de 
comprimento, composta por fios de cobre cuja secção transversal é igual a 500 mm
2
. Sabendo-se 
que a temperatura ambiente é igual a 20
o
C e que a resistividade do cobre nesta temperatura é igual a 
1,7x10
-8
 Ω.m, qual alternativa abaixo indica o valor da resistência ôhmica da linha para uma 
temperatura de 80
o
C (Adotar na solução que o coeficiente de temperatura do cobre é igual a 3,9x10
-
3 o
C
-1
). 
 
 
6,8 Ω 
 
3,89 Ω 
 
4,35 Ω 
 
3,4 Ω 
 4,19 Ω 
 
 
 
 6a Questão (Ref.: 201407210808) Pontos: 1,0 / 1,0 
A microeletrônica surgiu nas décadas de 40 e 50, com as técnicas de fabricação de 
semicondutores de altíssima pureza e dopados com elementos como o Fósforo e o Boro. 
Atualmente, percebe-se que o processo de miniaturização de componentes eletrônicos 
tem seus limites; partes dos semicondutores estão se tornando tão finas que estão 
perdendo as características previstas em projeto, ou seja, aquilo que deveria apresentar 
maior resistência elétrica, não está se comportando desta forma. A atual expectativa é que 
a incipiente nanotecnologia venha a suprir às necessidades de maior miniaturização. 
Com relação aos semicondutores, é correto afirmar que: 
 
 
A condutividade elétrica de um semicondutor expressa a facilidade de transporte de cargas elétricas 
somente se o semicondutor for do tipo-p, ou seja, puro. 
 O Efeito Hall é utilizado para se determinar o portador de carga majoritário e a sua mobilidade 
em um semicondutor extrínseco. 
 
Através do Efeito Hall determina-se que a mobilidade do elétron em um semicondutor submetido a uma 
diferença de potencial é próxima a velocidade da luz. 
 
Semicondutores intrínsecos são aqueles que possuem impurezas. 
 
Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores intrínsecos de 
Silício 
 
 
 
 7a Questão (Ref.: 201407702517) Pontos: 1,0 / 1,0 
Que átomos de impureza são utilizados na dopagem do silício para formar um semicondutor tipo p? 
 
 Átomos com 7 elétrons na camada de valência. 
 Átomos com 3 elétrons na camada de valência. 
 Átomos com 6 elétrons na camada de valência. 
 Átomos com 5 elétrons na camada de valência. 
 Átomos com 4 elétrons na camada de valência. 
 
 
 
 8a Questão (Ref.: 201407291770) Pontos: 1,0 / 1,0 
Existem na teoria diversos processos de fabricação de semicondutores, tanto do tipo p quanto do tipo n. Quando 
assumimos teoricamente a possibilidade de inserir átomos de Arsênio, cuja valência é 5, As+5, em uma matriz 
de Silício, cuja valência é 4, Si+4, promovemos o surgimento de "buracos" na estrutura cristalina. Baseado 
nestas informações, escolha a opção que apresenta um elemento que poderia substituir o Arsênio neste 
processo. 
 
 
Na+ 
 
O-2 
 P+5 
 
Be+2 
 
Ge+5 
 
 
 
 9a Questão (Ref.: 201407210877) Pontos: 1,0 / 1,0Em uma experiência típica envolvendo eletricidade, consideram-se dois corpos, 1 e 2, 
suspensos por fios isolantes, aos quais foram fornecidas cargas elétricas iguais. Observa-
se que o corpo 1 adquire carga em toda a sua superfície, enquanto o corpo 2 mantém a 
carga concentrada no ponto de carregamento. Considerando as informações, escolha a 
alternativa correta: 
 
 
Provavelmente 1 e 2 são semicondutores. 
 
A diferença entre um condutor e um isolante é que o primeiro pode ser carregado 
 Uma explicação para tal fenômeno é que no corpo 1, as cargas possuem liberdade de 
movimentação, enquanto no corpo 2, isso não ocorre. 
 
O corpo 1 trata-se de um isolante elétrico, enquanto o corpo 2 é um condutor elétrico. 
 
Provavelmente tanto o material 1 como o 2 são cerâmicos. 
 
 
 
 10a Questão (Ref.: 201407150148) Pontos: 1,0 / 1,0 
Deseja-se construir um capacitor de 18 nF utilizando-se duas placas paralelas com 240 cm2 de área cada 
uma e espaçadas de 0,02 mm. Determine o valor da constante dielétrica do material a ser utilizado. 
 
 1,7 
 
1,5 
 
1,9 
 
2,1 
 
1,3 
 
 
 
Período de não visualização da prova: desde 22/03/2016 até 24/05/2016.