AV1 MATERIAIS ELÉTRICOS

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2017-6-10 BDQ Prova
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Disciplina:  MATERIAIS ELÉTRICOS
Avaliação:  CCE0252_AV1_201401037641      Data: 22/03/2017 15:39:52 (F)      Critério:
Aluno: 201401037641 ­ ROGERIO ALMEIDA RODRIGUES
Professor: JOAO MARQUES DE MORAES MATTOS Turma: 9003/AC
Nota da Prova: 10,0 de 10,0      Nota de Partic.:
 
  1a Questão (Ref.: 160202) 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.
 
 
0,5 ohms
1,6 ohms
  2,0 ohms
0,75 ohms
2,5 ohms
 Gabarito Comentado.
 
  2a Questão (Ref.: 160210) Pontos: 1,0  / 1,0
Georg Simon Ohm (1787­1854) 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:
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V=N.i.E
P=U.i
V=R i.A/l
F=m.a
  V=R.i
 
  3a Questão (Ref.: 160219) 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, fabricam­se semicondutores de Silício do tipo­n 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,
diz­se 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
Al+3
 
O­2
  As+5
 
 
B+3
 
 
  4a Questão (Ref.: 160213) Pontos: 1,0  / 1,0
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.me, onde E é a intensidade do campo elétrico e me 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 me=0,0012m2/V.s,  escolha  a  opção  que melhor  reflete  o  valor  da  velocidade  de  deslocamento  dos
elétrons.
500.000 m/s
50 m/s
7,2 m/s
5 m/s
  0,72 m/s.
 
  5a Questão (Ref.: 241128) 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 denomina­se a velocidade desenvolvida essas partículas.
  velocidade de deslocamento.
Velocidade de arraste.
Velocidade quântica.
Velocidade hiperstática.
Velocidade elétrica.
 
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  6a Questão (Ref.: 241201) 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:
Em um material condutor a energia cinética dos elétrons tende a zero.
  Provavelmente a energia cinética dos elétrons será maior em material condutor campo elétrico de mesma
intensidade ao aumentarmos a temperatura.
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.
Provavelmente a energia cinética dos elétrons será maior em material isolante sob campo elétrico de mesma
intensidade ao aumentarmos a temperatura.
 
  7a Questão (Ref.: 241212) 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.
  P+5
Na+
Ge+5
O­2
Be+2
 
  8a Questão (Ref.: 582226) 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 m­3 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:
715,78 x 1019 m­3
140,25 x 1019 m­3
541,05 x 1019 m­3
412,88 x 1019 m­3
  618,57 x 1019 m­3
 Gabarito Comentado.
 
  9a Questão (Ref.: 595902) 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:
cerâmica e fio enrolado
composição de carbono e plástico
fio enrolado e CERMET
CERMET e filme de carbono
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  filme de madeira (wood film) e filme de metal
 Gabarito Comentado.
 
  10a Questão (Ref.: 726770) 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,  utilizam­se  materiais  isolantes  como  os  polímeros  e  os  cerâmicos,  que  possuem  algumas  propriedades
características, entre as quais só NÃO podemos citar:
Os cerâmicos possuem não só baixa condutividade elétrica, mas também baixa condutividade térmica.
Os polímeros são compostos degrandes cadeias moleculares, apresentando baixo ponto de fusão.
  Os cerâmicos são materiais capazes de absorver energia sem fragmentação fácil, apresentando baixa
fragilidade.
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.
 Gabarito Comentado.