CIOA - Aula 13 - Lista Propriedades Eletricas

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LISTA DE EXERCÍCIOS 
AULAS 11 e 12 – Propriedades Elétricas 
Professora: Juliana Fonseca Data:__/__/____ 
 
1. Materiais condutores são utilizados em 
aplicações em que a corrente elétrica circula com 
as menores perdas possíveis. Considere as 
descrições de materiais de elevada condutividade 
elétrica e os tipos de materiais condutores 
apresentados abaixo: 
P - Material de pequena resistividade, com 
características mecânicas favoráveis, baixa 
oxidação e que apresenta fácil deformação a frio e 
a quente. É obtido em forma eletrolítica. 
Q - Material que, em sua forma pura, é usado nos 
casos em que as solicitações mecânicas são 
pequenas. Pode apresentar corrosão galvânica, 
dependendo do metal que estiver em contato. É o 
segundo metal mais usado em eletricidade. 
R - Material que apresenta bastante estabilidade 
química e uma fácil deformação mecânica. Em 
função de suas propriedades antioxidantes, é 
encontrado em peças de contato, anodos e fios de 
aquecimento. 
Tipos de materiais condutores: 
I – cobre II - alumínio 
III – prata IV – chumbo V - platina 
A relação correta entre os tipos de materiais 
condutores apresentados e as descrições 
fornecidas é 
a) P - I ; Q - II e R - V 
b) P - II ; Q - I e R - IV 
c) P - II ; Q - III e R - V 
d) P - II ; Q - V e R - IV 
e) P - III ; Q - IV e R - I 
 
2. Se um material metálico for resfriado por meio 
de sua temperatura de fusão a uma taxa 
extremamente rápida, ele formará um sólido não 
cristalino (i.e., um vidro metálico). A condutividade 
elétrica do metal não cristalino será maior ou 
menor que a do seu análogo cristalino? Por quê? 
3. Qual a diferença entre a condução eletrônica e 
iônica? 
4. O valor/faixa típico para a condutividade elétrica 
dos materiais semicondutores é: 
A. 107 (Ω.m)-1. 
B. 10-20 a 10-10 (Ω.m)-1. 
C. 10-6 a 104 (Ω.m)-1. 
5. Para os materiais não metálicos, qual é o nome 
da região localizada entre as bandas de valência e 
de condução? 
6. Um semicondutor possui um espaçamento entre 
bandas de energia que é relativamente: 
A. amplo 
B. estreito 
7. Para um metal que tem uma condutividade 
elétrica de 7,1 x 107 (Ω.m)-1, faça o seguinte: 
A. Calcule e resistência (em ohms) de um fio com 
2,6 mm de diâmetro e 6,7 m de comprimento. 
B. Calcule a corrente (em A) se a queda de 
potencial entre as extremidades do fio é de 0,060 
V. 
C. Calcule a densidade de corrente (em A/m2). 
D. Calcule a magnitude do campo elétrico (em 
V/m) entre as extremidades do fio. 
 
8. Dentre o ZnS e o CdSe, qual terá maior energia 
de espaçamento entre bandas Ee? Cite a(s) 
razão(ões) para a escolha. 
9. O Zn atuará como um doador ou um receptor 
quando for adicionado ao composto semicondutor 
GaAs? Por quê? (Considere que o Zn é uma 
impureza substitucional). 
10. Você esperaria que um aumento na 
temperatura influenciasse a operação de 
transistores e retificadores de junção p-n? 
Explique. 
11. Um fio de cobre com 100 m de comprimento 
deve apresentar uma queda de voltagem de menos 
de 1,5 V quando uma corrente de 2,5 A passar 
através dele. Calcule o diâmetro mínimo do fio, 
considerando 𝜎𝐶𝑢 = 6,0 × 10
7(Ω ∙ 𝑚)−1. 
12. À temperatura ambiente, a condutividade 
elétrica e a mobilidade eletrônica para o cobre são 
de 6,0 × 107(Ω ∙ 𝑚)−1 e 0,0030 m2/V∙s, 
respectivamente. (a) Calcule o número de elétrons 
livres por metro cúbico para o cobre à temperatura 
ambiente. (b) Qual é o número de elétrons livres 
por átomo de cobre? Considere uma massa 
específica de 8,9 g/cm3. 
13. Considerando o gráfico de concentração dos 
portadores intrínsecos do Si e do Ge, determine o 
número de elétrons livres por átomo para o 
germânio e o silício intrínsecos à temperatura 
ambiente (298 K). As massas específicas para o Ge 
e o Si são de 5,32 e 2,33 g/cm3, respectivamente. 
14. Sabe-se que um condutor do tipo 𝑛 apresenta 
uma concentração de elétrons de 3 × 1018 m-3. Se 
a velocidade de arraste do elétron é de 100 m/s em 
um campo elétrico de 500 V/m, calcule a 
condutividade desse material. 
15. Calcule a condutividade elétrica à temperatura 
ambiente para o silício que foi dopado com 5x1022 
m-3 átomos de boro.