AV2 - Materiais Elétricos CTZ- 2013.1.doc

Prévia do material em texto

Avaliação: » MATERIAIS ELÉTRICOS 
Tipo de Avaliação: AV2 
Aluno: 
Professor: JOAO MARQUES DE MORAES MATTOS Turma: 
Nota da Prova: 7,5 de 8,0 Nota do Trabalho: Nota de Participação: 2 Data: 04/06/2013 17:30:12 
 
 
 1a Questão (Cód.: 160331) Pontos: 1,0 / 1,0 
Está provado que correntes superiores a 20mA são capazes de causar paradas 
respiratórias, conduzindo algumas vezes a morte. 
Um dos objetivos de se utilizar equipamento de proteção individual composto de materiais 
isolantes elétricos é evitar este tipo de acidente. 
Considerando o exposto, determine a opção que provavelmente só apresenta materiais 
isolantes elétricos. 
 
 
Madeira, borracha, Platina e isopor. 
 Borracha, isopor, madeira e cerâmica genérica. 
 
Cobre, Ouro Níquel e Nitrato de Manganês. 
 
Ferro, madeira porosa e borracha. 
 
Silício, Prata, água pura salgada. 
 
 
 
 2a Questão (Cód.: 160338) Pontos: 1,0 / 1,0 
Capacitores ou condensadores são componentes eletrônicos que armazenam energia 
quando submetidos a um campo elétrico. Define-se, então, a grandeza denominada 
capacitância, dada por C=0(A/l), onde A representa a área das placas, l a distância entre 
elas e o é a permissividade do vácuo. 
Considerando-se as informações anteriores, calcule o novo espaçamento que deve 
assumir as placas de um capacitor com r =2 el=1mm quando for utilizado um dielétrico 
de r =4, considerando-se que a capacitância não deve ser alterada. 
 
 
 
0,5 mm 
 2 mm 
 
4 mm 
 
2,5 mm 
 
1 mm 
 
 
 
 3a Questão (Cód.: 160613) Pontos: 0,5 / 0,5 
O titanato de bário, mostrado na figura a seguir, é um material que apresenta polarização 
espontânea a nível microestrutural, ou seja, mesmo na ausência de campos elétricos 
externos, este material apresenta dipolos elétricos. 
 
 
(CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering - An Introduction, John 
Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 19). 
 
Com relação a este tipo material, podemos afirmar: 
 
 
 
 
São denominados de ferrimagnéticos. 
 
São denominados de magnéticos. 
 
São denominados de ferromagnéticos. 
 São denominados de ferroelétricos. 
 
São denominados de diamagnéticos. 
 
 
 
 4a Questão (Cód.: 160626) Pontos: 0,5 / 0,5 
Diversos materiais exibem a propriedade de manter a polarização elétrica a nível 
microsestrutural na ausência de campos elétricos externos, tais como o sal de Rochelle, o 
di-hidrogeno fosfato de potássio, o niobato de potássio entre outros. (CALLISTER, 
WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering ¿ An Introduction, John Wiley & Sons, 
USA, 1997, Chapter 19). 
 
Com relação a estes materiais, podemos afirmar: 
 
 
São denominados paramagnéticos. 
 
São denominados ferrimagnéticos. 
 
São denominados diaelétricos. 
 São denominados ferroelétricos. 
 
São denominados ferromagnéticos. 
 
 
 
 5a Questão (Cód.: 160624) Pontos: 0,5 / 0,5 
A utilização de fibras óticas na transmissão de dados apresenta diversas vantagens, como 
por exemplo, o menor peso em relação ao material metálico que normalmente era 
utilizado, o Cobre. 
O gráfico a seguir contém informações quanto às bandas de freqüência utilizadas. 
 
 
Podemos afirmar que: 
 
 
Na frequência média de 0,85 μ, há atenuação média do sinal equivalente a 0,3. 
 
Na frequência média de 1,3 μ, há atenuação média do sinal equivalente a 0,8. 
 
Na frequência média de 1,55 μ, há atenuação média do sinal equivalente a 0,8. 
 Na frequência média de 0,85 μ, há atenuação média do sinal equivalente a 0,8. 
 
 
 
 6a Questão (Cód.: 160650) Pontos: 0,0 / 0,5 
Os resistores são componentes eletrônicos que transformam energia elétrica em calo. 
Isto ocorre porque durante a movimentação dos elétrons ao longo do volume do material 
condutor, ocorrem milhares de choques com as diversas estruturas (discordâncias, 
inclusões, contornos de grão etc) e partículas que compõem o material (prótons, nêutrons 
e elétrons). Ao colidirem com as estruturas e partículas que compõem o condutor, os 
elétrons transferem parte de sua energia cinética, aumentando o estado vibratório de toda 
rede "cristalina" que constitui o material, o que se traduz em aumento de 
temperatura. (CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering - An 
Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 20). 
 
Com relação aos tipos de resistores, podemos afirmar, com exceção de: 
 
 Os defeitos na rede cristalina de um condutor não interferem no valor da resistividade, uma vez que possuem ordem 
de grandeza inferior ao tamanho do elétron. 
 
Os resistores ajustáveis são resistores que possuem o valor da resistência previamente determinados pelo fabricante 
antes da operação, podendo ser modificado posteriormente. 
 
Os resistores variáveis possuem uma variação conhecida no valor da resistência durante a operação. Esta variação 
pode ser linear, logarítmica ou seguir outro padrão matemático de variação. 
 
Os resistores fixos possuem um valor da resistência fixo durante a operação. 
 A produção de calor é tanto maior quanto maior for a resistência interna do material a passagem de elétrons. 
 
 
 
 7a Questão (Cód.: 86555) Pontos: 1,0 / 1,0 
Como é chamada a grandeza constante que está presente na Lei de Ohm? 
 
 Indutância 
 Resistência 
 Condutividade 
 Resistividade 
 Condutância 
 
 
 
 8a Questão (Cód.: 160210) Pontos: 1,0 / 1,0 
Georg Simon Ohm (1787-1854) 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: 
 
 
F=m.a 
 
V=N.i.E 
 
V=R i.A/l 
 V=R.i 
 
P=U.i 
 
 
 
 9a Questão (Cód.: 8310) Pontos: 1,0 / 1,0 
A planta de Geração Energética Brasileira é formada, em sua grande maioria, por usinas 
hidrelétricas espalhadas pelos quatro sistemas monitorados pelo Operador Nacional do Sistema 
Elétrico (ONS). Devido a estas usinas estarem localizadas longe dos centros consumidores, a 
energia elétrica precisa ser transmitida através de linhas de transmissão. Você, como engenheiro do 
ONS, recebe a missão para calcular a resistência de uma linha de transmissão de 100 km de 
comprimento, composta por fios de cobre cuja secção transversal é igual a 500 mm
2
. Sabendo-se 
que a temperatura ambiente é igual a 20
o
C e que a resistividade do cobre nesta temperatura é igual a 
1,7x10
-8
 Ω.m, qual alternativa abaixo indica o valor da resistência ôhmica da linha para uma 
temperatura de 80
o
C (Adotar na solução que o coeficiente de temperatura do cobre é igual a 3,9x10
-
3 o
C
-1
). 
 
 
3,89 Ω 
 
6,8 Ω 
 4,19 Ω 
 
3,4 Ω 
 
4,35 Ω 
 
 
 
 10a Questão (Cód.: 160246) Pontos: 1,0 / 1,0 
Em 1947, os pesquisadores da Bell Laboratories, conseguiram estabelecer a base da 
moderna eletrônica através da transformação de semicondutores em componentes 
eletrônicos e substituir as inconvenientes tubos a vácuo utilizados na eletrônica, por 
dispositivos mais baratos e que não dissipavam tanta energia por Efeito Joule (MEYER 
HERBERT W., A History of Electricity and Magnetism . Connecticut, Norwalk, 1972, 
Chapter 17). Entre os conceitos estabelecidos, não poderemos afirmarque: 
 
 A condutividade elétrica nos semicondutores é influenciada pela variação da 
temperatura. É importante conhecer este comportamento, pois, o valor da 
condutividade nos semicondutores extrínsecos, que fazem parte da Junção P-N, 
deverá ser sempre maior do que a do semicondutor intrínseco que serve de base 
para os dispositivos. 
 O mecanismo de condutividade elétrica é ativado pela aplicação de um campo 
elétrico sobre o semicondutor e os buracos se movimentam trocando de posição 
com os elétrons da banda de valência de átomos próximos. 
 
A condutividade elétrica dos semicondutores extrínsecos aumenta com a temperatura mais rapidamente que a condutividade dos 
semicondutores intrínsecos. 
 
A condutividade elétrica nos semicondutores extrínsecos do tipo-p depende somente da movimentação dos portadores de carga 
positivos (buracos) da seguinte forma: σ = P І e І µh, onde σ é a condutividade elétrica do material (ohm.m) 
-1; P é a densidade de 
cargas positivas por volume (Número de cargas/m3;), І e І é o módulo da carga do elétron (1,6 x 10 -19 C) e µh é a mobilidade elétrica 
dos buracos (m2/V m).