Materiais Elétricos AV1 2016.1

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MATERIAIS ELÉTRICOS AV1 2016.1 
 
 1a Questão ( Pontos: 1,0 / 1,0 
Alunos do curso de Engenharia da UNESA realizaram um experimento básico representado na figura a seguir. 
 
 
 
Entre os pontos A e B estabeleceram diversas diferenças de potencial, V, no condutor ôhmico designado por R, obtendo os 
valores de corrente, i, expressos na tabela a seguir. 
 
i (Ampère) 2,60 2,10 2,00 6,30 
V (volt) 5,00 4,30 4,20 12,60 
 
Baseado nas informações anteriores, podemos concluir que a resistência do resistor ôhmico é melhor quantificada por. 
 
 
 
 
2,5 ohms 
 
0,5 ohms 
 
0,75 ohms 
 
1,6 ohms 
 2,0 ohms 
 
 
 
 2a Questão ( Pontos: 1,0 / 1,0 
Georg Simon Ohm (1787-1854) foi um pesquisador e professor de origem germânica. Integrante do corpo docente da 
Universidade de Munique, publicou em 1827 um artigo no qual divulgava o resultado de seu trabalho com condutores metálicos. 
Entre as informações relevantes, havia uma relação entre a diferença de potencial aplicada a um condutor e a corrente gerada 
que, décadas mais tarde, seria conhecida como Lei de Ohm. (MEYER HERBERT W., A History of Electricity and Magnetism . 
Connecticut, Norwalk, 1972, Chapter 3) 
Entre as opções a seguir, determine a que melhor representa esta relação: 
 
 
F=m.a 
 
P=U.i 
 
V=R i.A/l 
 
V=N.i.E 
 V=R.i 
 
 
 
 3a Questão ( Pontos: 1,0 / 1,0 
Um resistor é construído utilizando-se um material cuja resistividade é igual a 44 x 10-6 Ω.cm na forma de 
um fio cilíndrico. Determine o valor do resistor para um comprimento de 0,3 metros e uma área da seção 
reta do fio igual a 0,38 mm2. 
 
 
384,2 mili ohms 
 
399,9 mili ohms 
 
354,6 mili ohms 
 
376,38 mili ohms 
 347,4 mili ohms 
 
 
 
 4a Questão ( 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. 
 
 
 
B+3 
 
 
O-2 
 As+5 
 
 
Ba+2 
 
Al+3 
 
 
 
 
 5a Questão ( Pontos: 1,0 / 1,0 
A grande maioria dos metais são materiais cristalinos, ou seja, possuem seus átomos ¿dispostos¿ de forma 
periódica em uma rede tridimensional que se repete através de seu volume. Quando submetemos este tipo de 
material a um campo elétrico, os elétrons livres iniciam movimento orientado pela força elétrica que os compele. 
Baseado nestas informações, como denomina-se a velocidade desenvolvida essas partículas. 
 
 
Velocidade hiperstática. 
 
Velocidade elétrica. 
 
Velocidade quântica. 
 velocidade de deslocamento. 
 
Velocidade de arraste. 
 
 
 
 6a Questão ( Pontos: 1,0 / 1,0 
Existem diversas formas de energia que percorrem a rede cristalina de um condutor metálico. Em um condutor 
que possui sua temperatura elevada, por exemplo, seus átomos apresentam alta energia térmica, o que 
aumenta amplitude de vibração dos mesmos. Quando estabelecemos um campo elétrico através do mesmo, os 
elétrons livres colidem com a estrutura atômica provocando ainda mais o aumento da amplitude vibracional. 
Como todos os átomos estão conectados através de ligações atômicas, o aumento da amplitude de vibração se 
transfere de um átomo para o outro, provocando o surgimento de uma onda de alta freqüência e energia 
quantizada denominada de fônon. (CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering: An 
Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 20). Com relação ao exposto, podemos afirmar que: 
 
 
Provavelmente a energia cinética dos elétrons será igual em material condutor e isolante quando 
submetidos a mesma diferença de potencial. 
 
Em um isolante a energia cinética dos elétrons tende ao infinito. 
 
Em um material condutor a energia cinética dos elétrons tende a zero. 
 
Provavelmente a energia cinética dos elétrons será maior em material isolante sob campo elétrico de 
mesma intensidade ao aumentarmos a temperatura. 
 Provavelmente a energia cinética dos elétrons será maior em material condutor campo elétrico de mesma 
intensidade ao aumentarmos a temperatura. 
 
 
 
 7a Questão ( 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. 
 
 
O-2 
 
Be+2 
 
Na+ 
 
Ge+5 
 P+5 
 
 
 
 8a Questão ( Pontos: 1,0 / 1,0 
Uma amostra de um determinado semicondutor a uma dada temperatura tem condutividade de 280 (Ω.m)-1. Sabendo que a 
concentração de buracos é de 2 x 1020 m-3 e que a mobilidade de buracos e elétrons nesse material são respectivamente 0,09 
m2/V.S e 0,28 m2/V.S, a concentração de elétrons é: 
 
 
412,88 x 1019 m-3 
 
715,78 x 1019 m-3 
 
140,25 x 1019 m-3 
 
541,05 x 1019 m-3 
 618,57 x 1019 m-3 
 
 
 
 9a Questão ( Pontos: 1,0 / 1,0 
Atualmente há diversos exemplos quanto à natureza do elemento resistivo de um potenciômetro. Considerando 
os itens abaixo, assinale a opção que contem exemplo quanto à natureza do elemento resistivo INCORRETO: 
 
 
fio enrolado e CERMET 
 
composição de carbono e plástico 
 filme de madeira (wood film) e filme de metal 
 
cerâmica e fio enrolado 
 
CERMET e filme de carbono 
 
 
 
 10a Questão ( Pontos: 1,0 / 1,0 
Ao projetarmos aparatos elétricos, devemos prever que existirão partes deste equipamento em que a condução 
elétrica é essencial e outras partes nas quais a condução não só é desnecessária, mas altamente inconveniente 
devido ao perigo de choque elétrico. Para excluir ou minimizar as possibilidades de descargas elétricas 
deletérias a vida, utilizam-se materiais isolantes como os polímeros e os cerâmicos, que possuem algumas 
propriedades características, entre as quais só NÃO podemos citar: 
 
 
Os polímeros são compostos de grandes cadeias moleculares, apresentando baixo ponto de fusão. 
 
Os cerâmicos possuem não só baixa condutividade elétrica, mas também baixa condutividade térmica. 
 
Os polímeros apresentam grande facilidade de se ajustar aos formatos solicitados, devido a grande 
ductilidade. 
 
Os cerâmicos existem em grande abundância na natureza, tendo como exemplos os nitretos e silicatos. 
 Os cerâmicos são materiais capazes de absorver energia sem fragmentação fácil, apresentando baixa 
fragilidade.