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Avaliação Parcial: V.1 Aluno(a): PASSEI DIRETO Matrícula: Acertos: 8,0 de 10,0 Data: 09/05/2018 17:28:41 (Finalizada) 1a Questão (Ref.:201601505637) Acerto: 1,0 / 1,0 A Agência Espacial Americana, NASA, responsável pela administração nacional da Aeronáutica e do Espaço, desenvolve pesquisas na área de Ciência dos Materiais. As condições severas do espaço sideral, como grandes amplitudes térmicas (diferença entre a temperatura máxima e mínina) e a exposição a radiação, exigem ligas metálicas de grande tenacidade, materiais cerâmicos com alta resistência a abrasão e polímeros de alta leveza e grande resistência mecânica. Para obter materiais com estas propriedades, muitas vezes são combinados elementos e substâncias com propriedades semicondutoras, condutoras e isolantes. Entre as opções a seguir, escolha aquela que contenha somente materiais semicondutores e isolantes. Cobre, Ouro, Prata e Níquel. Silício, Ferro, água pura. Arseneto de Gálio, madeira e borracha. Madeira, borracha e água pura. Silício, Germânio, Arseneto de Gálio e Fosfeto de Gálio. 2a Questão (Ref.:201601505634) Acerto: 1,0 / 1,0 Considere que você tenha comprado um forno para tratamento térmico em metais e deseja instalá-lo. Sabendo que você não pode alterar o comprimento do fio a ser utilizado, considere a opção mais adequada ao contexto descrito anteriormente. Como a resistividade não varia com as dimensões do condutor, não importa a área da seção reta do fio a ser comprado e nem o seu volume. Deverá ser comprado o fio de menor área de seção reta, uma vez que este apresentará menor resistividade e, portanto, permitirá a fácil passagem de elétrons. O fio que apresentar menor seção reta é o mais indicado, uma vez que quanto menor o volume para o trânsito dos elétrons, mais ordenados estes estarão na formação da corrente elétrica e mais rapidamente transitarão em seu interior. Deverá ser comprado o fio de maior área de seção reta, uma vez que este apresentará menor resistência a passagem de elétrons e, portanto, apresentará menor perda energia por Efeito Joule (geração de calor). Deverá ser comprado o fio de menor área de seção reta, uma vez que quanto menor esta área, menor a quantidade do material a ser utilizado e menor o custo da instalação, não importando a área da seção reta do fio utilizado. 3a Questão (Ref.:201601445006) Acerto: 0,0 / 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. 354,6 mili ohms 399,9 mili ohms 384,2 mili ohms 347,4 mili ohms 376,38 mili ohms 4a Questão (Ref.:201601505642) Acerto: 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), criou-se o conceito de velocidade de deslocamento (drift velocity, em Inglês), dada por vd=E.e, onde E é a intensidade do campo elétrico e e é a mobilidade elétrica do elétron. Sabendo-se que em um experimento, utilizou-se um campo elétrico igual a E=600V/m e condutor elétrico de alumínio cuja mobilidade elétrica é igual a e=0,0012m2/V.s, escolha a opção que melhor reflete o valor da velocidade de deslocamento dos elétrons. 7,2 m/s 0,72 m/s. 50 m/s 500.000 m/s 5 m/s 5a Questão (Ref.:201601505668) Acerto: 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 = N ІeІ (µe + µh). σ = 2 P ІeІ µh σ = P ІeІ µh. Gabarito Coment. 6a Questão (Ref.:201601997390) Acerto: 0,0 / 1,0 Que átomos de impureza são utilizados na dopagem do silício para formar um semicondutor tipo n? Átomos com 1 elétron na camada de valência. Átomos com 4 elétrons na camada de valência. Átomos com 2 elétrons na camada de valência. Átomos com 3 elétrons na camada de valência. Átomos com 5 elétrons na camada de valência. 7a Questão (Ref.:201601444996) Acerto: 1,0 / 1,0 Mediu-se um valor de resistência igual a 5,66 mΩ na temperatura de 70oC. Sabendo-se que o coeficiente de temperatura do material utilizado é igual a 0,0036 oC-1, determine o valor da resistência esperada na temperatura de 25oC. 5,41miliohms 5,43 ohms 4,87 ohms 6,57 ohms 7,46 ohms Gabarito Coment. 8a Questão (Ref.:201602072178) Acerto: 1,0 / 1,0 Semicondutores, como a palavra sugere, podem apresentar comportamento condutor ou isolante, dependendo da temperatura de utilização, no caso de condutores intrínsecos. Entre os materiais mais utilizados com estas características, encontram-se o germânio, o silício e o arseneto de gálio. No intuito de entender o comportamento destes materiais, diversas teorias físicas foram criadas, introduzindo conceitos novos, como a mobilidade elétrica de elétrons, e, e de buracos, b. Com relação ao conceito de mobilidade elétrica, assinale a opção CORRETA: e = b e =1/2 b e =2 b e > b e < b 9a Questão (Ref.:201601505753) Acerto: 1,0 / 1,0 Capacitância é uma grandeza física associada a dispositivos denominados de capacitores e que possuem a finalidade de armazenar carga. Do ponto de vista quantitativo, define-se capacitância, C, de um capacitor como a razão entre a sua carga, Q, e a diferença de potencial, V, ao qual o mesmo está submetido, ou seja, C=Q/V. No sistema internacional de unidades (SI), a capacitância é medida em Farad (F). Considerando o exposto, determine a opção correta. Um capacitor que tenha acumulado uma carga de 0,010C e que possui capacitância igual a 2F está submetido a uma diferença de potencial igual a submetido a 0,05V Um capacitor submetido a 120V e que tenha acumulado uma carga de 0,008C possui capacitância igual a 0,00007 F. Um capacitor que possui capacitância igual a 0,06F e está submetido a uma diferença de potencial igual a submetido a 2V acumula uma carga de 0,003C. A capacitância do capacitor sempre varia com a corrente elétrica do circuito, como mostra a expressão C=Q/V. Dois capacitores idênticos submetidos respectivamente a diferenças de potencial iguais a 2V e V/2 terão 2C e 1C de carga respectivamente.10a Questão (Ref.:201601941331) Acerto: 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: filme de madeira (wood film) e filme de metal CERMET e filme de carbono cerâmica e fio enrolado fio enrolado e CERMET composição de carbono e plástico
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