Av1 Materias eletricos

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Avaliação: CCE0252_AV1_- » MATERIAIS ELÉTRICOS
	Tipo de Avaliação: AV1
	Aluno: - - -
	Professor:
	JOAO MARQUES DE MORAES MATTOS
	Turma: 9003/H
	Nota da Prova: 3,5 de 8,0         Nota do Trab.: 0        Nota de Partic.: 0        Data: 10/04/2014 18:20:47
	
	 1a Questão (Ref.: 201302014002)
	Pontos: 0,5  / 0,5
	Com relação a facilidade do transporte de carga elétrica, os materiais são classificados em condutores, semicondutores ou isolantes, ou seja, todos possuem uma maior ou menor facilidade resistência a passagem de corrente elétrica. Esta propriedade é denominada resistência elétrica e é designada por R.
Considerando um condutor cilíndrico com uma diferença de potencial aplicada em sua extremidade, pode-se enunciar que a resistência elétrica varia com o comprimento e com a área do objeto em questão. Considerando as idéias enunciadas anteriormente, assinale a opção que contém a expressão correta comumente utilizada no cálculo de parâmetros e variáveis elétricas de um material.
		
	
	P=U.i3
	
	F=m.a.l
	
	V=R i.A/l
	 
	R=V/i
	
	V=N.i.E.l
	
	
	 2a Questão (Ref.: 201302014017)
	Pontos: 0,5  / 0,5
	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.
		
	
	Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores intrínsecos, sendo vetada a presença de qualquer impureza no sistema.
	
	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).
	
	 
 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).
	
	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.
 
	
	
	 3a Questão (Ref.: 201302013992)
	Pontos: 0,0  / 0,5
	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.
 
 
		
	
	0,75 ohms
	 
	2,5 ohms
	
	1,6 ohms
	 
	2,0 ohms
	
	0,5 ohms
	
	
	 4a Questão (Ref.: 201302014009)
	Pontos: 0,5  / 0,5
	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
 
	
	Al+3
 
	
	Ba+2
	 
	As+5
 
	
	O-2
	
	
	 5a Questão (Ref.: 201302014029)
	Pontos: 1,0  / 1,0
	Semicondutores modernos são constituídos de substratos de Silício nos quais são inseridos elementos com valências diferentes do próprio Silício, criando-se as variações conhecidas como semicondutores do tipo-p e semicondutores do tipo-n. A expressão σ = N ІeІ µe + P ІeІ µh fornece a condutividade em função da carga do elétron (1,6 x 10 -19 C), onde N e P são as densidades de cargas negativas e positivas por volume (Número de cargas/m3) e de µe e µh , que são as mobilidades elétricas dos elétrons e dos buracos (m2/V m), respectivamente. Considerando- se um semicondutor extrínseco de Silício, no qual a concentração de portadores de cargas positivas é muito maior que a concentração de portadores de cargas negativas, podemos simplificar a expressão anterior para:
		
	
	σ = N ІeІ µh.
	
	A expressão σ = N ІeІ µe + P ІeІ µh é imutável e nunca deve ser aproximada para uma forma mais simplificada sob pena de alterar-se gravemente a precisão da condutividade.
	 
	σ = P ІeІ µh.
	
	σ = N ІeІ (µe + µh).
	
	σ = 2 P ІeІ µh
	
	
	 6a Questão (Ref.: 201302014040)
	Pontos: 0,0  / 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:
		
	
	Semicondutores intrínsecos são aqueles que possuem impurezas.
	 
	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.
	
	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.
	 
	Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores intrínsecos de Silício
	
	
	 7a Questão (Ref.: 201302095002)
	Pontos: 0,0  / 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
	
	Na+
	 
	Ge+5
	 
	P+5
	
	Be+2
	
	
	 8a Questão (Ref.: 201302014082)
	Pontos: 1,0  / 1,0
	A concentração de elementos dopantes é um parâmetro essencial na fabricação de semicondutores extrínsecos. Identifique, entre as opções a seguir, aquela que identifica um fenômeno físico que pode fornecer esta informação. (CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering ¿ An Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 19).
 
		
	
	Efeito Fischer.
	
	Lei de Ohm.
	
	Efeito Tcherenkov.
	 
	Efeito Hall.
	
	Efeito Joule.
	
	
	 9a Questão (Ref.: 201302014110)
	Pontos: 0,0  / 1,0
	Capacitor é um sistema composto por dois condutores (chamados de armaduras ou de placas) separados por um dielétrico (isolante). Considera-se, de forma simplificada, que a carga deste sistema quando submetido a uma diferença de potencial é a carga em módulo de uma das placas, ou seja, se uma placa tem carga +Q e a outra possui carga ¿Q, dizemos que o capacitor tem carga Q.
 
Considerando o exposto, indique a opção correta.
 
		
	 
	A borracha,o cerâmico genérico e o aço inoxidável são elementos tipicamente encontrados como dielétricos.
	
	A condutividade elétrica de um dielétrico deve ser alta, uma vez que deve haver condução de carga em seu interior.
	 
	Em um sistema constituído de uma pessoa (o corpo é um condutor) sobre uma prancha de madeira que se encontra sobre um terreno (condutor), podemos dizer que se poderia formar um capacitor onde a pessoa e a terra seriam as armaduras do capacitor e a prancha seria o dielétrico.
	
	A resistividade de um material dielétrico é da mesma ordem de grandeza que a resistividade de um material condutor.
	
	Um sistema constituído por duas placas condutoras paralelas submetidas a uma diferença de potencial e com vácuo entre elas não pode ser considerado um capacitor.
	
	
	 10a Questão (Ref.: 201302014115)
	Pontos: 0,0  / 1,0
	Capacitores são dispositivos projetados para armazenar carga elétrica e que tem esta capacidade ampliada quando inserimos entre suas placas um material dielétrico, como mostrado na figura a seguir. Considerando-se que  a capacitância, C, de um capacitor é a razão entre a sua carga, Q, e a diferença de potencial, V, ao qual o mesmo está submetido, ou seja, C=Q/V, assinale a opçãocorreta que fornece a capacitância do capacitor mostrado na figura.
(CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering ¿ An Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 19).
 
		
	
	C=Q´/V.
	 
	Q0 = C. V
	 
	C=(Q0 + Q´) / V
	
	C=Q0 / V
	
	0.