Prova P2 - Vitaly

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PROVA P2 – ENG101 Materiais Elétricos e Magnéticos (substitutiva) 01/11/2006 
Prof. Vitaly Félix Rodríguez Esquerre 
 
Nome:_______________________________________ 
 
 
Questão 1 – Conceitos Teóricos (2,5 pontos) 
a. Faça os diagramas necessários e explique as características dos supercondutores do tipo II. 
b. Faça os diagramas necessários e explique os mecanismos de polarização 
 
Questão 2 - Materiais Condutores e Aplicações (2,5 pontos) 
a. Da Figura 1 obtenha o valor de ρ20 e calcule α20 para o Al e o Cu. 
b. Calcule a resistência de um fio metálico de 1mm de diâmetro e 20m de comprimento se ele for feito de cobre e estiver 
operando a 70oC. 
c. Qual é a voltagem V e a corrente I se o campo elétrico E nos extremos do fio é 0.5 V/m? 
d. Qual é a resistência do fio de cobre quando opera a 70oC e nas freqüências: 1kHz e 1MHz.? 
 
 
 
 
ρ(T) = ρo[1 + αo(T-To)] 
 
Figura 1 
 
 
Questão 3 - Materiais Isolantes ou Dielétricos e Aplicações (2,5 pontos) 
Um capacitor de placas paralelas com área de 10 cm2 e separação de 0,2 mm é preenchido com o CsBr, o qual é um cristal 
com parâmetro de rede 0,430 nm e em cada célula unitária apresenta um par de íons Cs+-Br-. A polarizabilidade eletrônica dos 
íons Cs+ e Br- são 3,35 × 10-40 F m2 e 4,5 × 10-40 F m2, respectivamente. A polarizabilidade média iônica por cada par de íons é 
5,8 × 10-40 F m2. 
Calcule a capacitância em corrente contínua e em freqüências ópticas para este capacitor. 
eii
or
r αN
ε
1
ε
ε ∑=+− 321 
 
Questão 4 - Materiais Supercondutores e Aplicações (2,5 pontos) 
a. Qual é o valor da densidade de corrente máxima para fios supercondutores feitos com materiais da tabela operando a 2,0 
K, considerando um diâmetro de 2mm. 
b. Até que temperatura tem que ser resfriados os elementos da Tabela 1 para se comportarem como supercondutores em um 
campo magnético de 13000A/m? 
 
Tabela 1 
 
 
Material Tc oK Bc (T) 
Al 1,18 0,0105 
Sn 3,72 0,0305 
Hg 4,15 0,0411