AV1 2014.02 - Materiais Elétricos

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	Avaliação: CCE0252_AV1 » MATERIAIS ELÉTRICOS
	Tipo de Avaliação: AV1
	Aluno: 
	Professor:
	
	Turma: 
	Nota da Prova: 8,0 de 8,0         Nota do Trab.: 0        Nota de Partic.: 0        Data: 02/10/2014 
	
	 1a Questão (Ref.: 201301340770)
	Pontos: 0,5  / 0,5
	Entre as diversas propriedades físicas associadas ao comportamento elétrico de um material, existe a resistividade, que é uma propriedade física intensiva, ou seja, não depende da geometria e nem da quantidade de massa apresentada pelo material. Matematicamente, a resistividade, , está relacionada a resistência R do material através da relação = R.A/l, onde A é a área da seção reta e l é o comprimento do material condutor, como ilustrado na figura a seguir.
 
 
 
 
 Considerando-se que houve necessidade de estirar (esticar) o condutor, o que triplicou o seu comprimento e reduziu a sua área a um quarto da original, assinale entre as respostas a seguir aquela que melhor representa a nova resistência do condutor em função da resistência anterior R.
		
	
	0,67R.
	
	2,5R.
	
	0,75R.
	 
	12R.
	
	8R.
	
	
	 2a Questão (Ref.: 201301280152)
	Pontos: 0,5  / 0,5
	Deseja-se construir um resistor com resistência igual 1,25 mΩ. Para isso será utilizado um fio cilíndrico cuja resistividade é igual a 44 x 10-6 Ω.cm e cuja área da seção reta é igual a 0,38 mm2. Determine o valor do comprimento deste fio.
		
	
	0,21 cm
	
	0,31 cm
	
	0,41 cm
	
	0,01cm
	 
	0,11 cm
	
	
	 3a Questão (Ref.: 201301280752)
	Pontos: 0,5  / 0,5
	Considere as seguintes afirmações:
I.       Resistividade de um condutor é a resistência deste condutor na temperatura de 20ºC
II.       Os materiais considerados isolantes têm um valor de condutividade grande.
III.       A condutividade é o inverso da resistividade.
IV.       A unidade da resistividade no SI é o Ω/m.
V.       Resistividade é a resistência específica de um material.
Das afirmações acima podemos dizer que são verdadeiras as:
		
	
	As afirmações I, II e IV.
	
	Somente a afirmação III.
	 
	As afirmações III e V.
	
	As afirmações III e IV.
	
	As afirmações I, IV e V.
	
	
	 4a Questão (Ref.: 201301280144)
	Pontos: 0,5  / 0,5
	Deseja-se construir um resistor com resistência igual 125 mΩ. Para isso será utilizado um condutor de seção reta igual a 0,38 mm2 e comprimento igual a 1,3 metros. Determine o valor da resistividade do material a ser utilizado.
		
	
	6,13 x 10-6 Ω.cm
	
	4,12 x 10-6 Ω.cm
	
	7,12 x 10-6 Ω.cm
	
	5,21 x 10-6 Ω.cm
	 
	3,65 x 10-6 Ω.cm
	
	
	 5a Questão (Ref.: 201301340814)
	Pontos: 1,0  / 1,0
	Uma das maneiras de inserir Fósforo e o Boro na rede cristalina do Silício de alta pureza é através da evaporação dos elementos de interesse em adequadas câmaras de vácuo, técnica de fabricação utilizada primeiramente em 1955. (MEYER HERBERT W., A History of Electricity and Magnetism , Burnby Library, Connecticut, Norwalk, 1972, Chapter 17).
 
Com relação aos semicondutores é correto afirmar que:
		
	
	A obtenção de um semicondutor intrínseco exige técnicas de purificação de difícil execução denominadas dopagem.
	
	Mobilidade elétrica é uma grandeza que representa a facilidade de transporte de cargas elétricas em um material.
	 
	Semicondutores intrínsecos são aqueles que não possuem impurezas.
	
	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, sendo vetada a presença de qualquer impureza no sistema.
	
	
	 6a Questão (Ref.: 201301188876)
	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 mm2. Sabendo-se que a temperatura ambiente é igual a 20oC 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 80oC (Adotar na solução que o coeficiente de temperatura do cobre é igual a 3,9x10-3  oC-1).
		
	
	4,35 Ω
	 
	4,19 Ω
	
	6,8 Ω
	
	3,89 Ω
	
	3,4 Ω
	
	
	 7a Questão (Ref.: 201301340826)
	Pontos: 1,0  / 1,0
	Alguns componentes eletrônicos fazem uso de semicondutores extrínsecos e intrínsecos conjuntamente, sendo necessário que na temperatura de trabalho, o semicondutor intrínseco possua condutividade inferior a condutividade do extrínseco. No gráfico a seguir, no qual no eixo horizontal tem-se temperatura (oC e K) e no eixo vertical tem-se a condutividade elétrica (ohm.m) -1, podem-se observar curvas de evolução da condutividade de um semicondutor intrínseco de Silício, denominado no gráfico de intrinsic, e de dois semicondutores extrínsecos com concentrações de Boro de 0,0052% e 0,0013%. Baseado nestas informações, marque a opção correta. (CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering ¿ An Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 19).
Baseado no gráfico, podemos afirmar que:
 
 
 
		
	
	A temperatura de 100oC, o componente eletrônico montado com os condutores intrínseco e extrínseco provavelmente apresentará problemas referentes a condutividade.
	
	A temperatura de 100oC, o componente eletrônico terá que ser montado utilizando-se somente os condutores extrínsecos mostrados no gráfico.
	
	A partir das informações expostas no gráfico, percebe-se que em todas as temperaturas a condutividade elétrica do semicondutor intrínseco é superior a dos semicondutores extrínsecos.
	
	Em nenhuma temperatura exposta no gráfico, haverá problemas de inversão de condutividade elétrica.
	 
	A temperatura de 100oC, o componente eletrônico montado com os condutores intrínseco e extrínseco provavelmente funcionará sem problemas referentes a condutividade.
	
	
	 8a Questão (Ref.: 201301340835)
	Pontos: 1,0  / 1,0
	Dos componentes eletrônicos que sugiram entre 1940 e 1950, talvez o transistor seja o mais utilizado; consiste de um componente microeletrônico fabricado com semicondutores intrínsecos e extrínsecos e utilizado na amplificação de sinais, substituindo o seu precursor da era das válvulas, o triodo. Nos primeiros anos da década de 50, os transistores eram fabricados com Silício, Gálio e Germânio, sendo este último abandonado em decorrência do melhor desempenho atingido com os transistores de Silício.
Considerando que a mobilidade elétrica dos portadores de carga e a condutividade elétrica de um semicondutor estão relacionadas por =n.l e l.e, calcule a condutividade de um semicondutor de Silício dopado com 1023 átomos por m3 de Fósforo, sabendo-se que l e l =1,6.10 -19C e .e = 0,14m2/V.s.
		
	 
	2.240 (ohm.m) -1
	
	11,43 (ohm.m) -1
	
	1.500 (ohm.m) -1
	
	2.000 (ohm.m) -1
	
	2.500 (ohm.m) -1
	
	
	 9a Questão (Ref.: 201301194078)
	Pontos: 1,0  / 1,0
	Um fio condutor de comprimento inicial l, apresenta a 25 graus Celsius , uma resistência R = 90 Ohm; corta-se um pedaço de 1 m de fio, e elevando-se a temperatura do fio restante para 75 graus Celsius, verifica-se que a resistência ôhmica do mesmo é de 100 W. Sabendo-se que o coeficiente de temperatura do material é de 4x10- 3 1/C , determine o comprimento inicial l do fio.10 m
	
	15 m
	
	5 m
	 
	13,5 m
	
	12 m
	
	
	 10a Questão (Ref.: 201301267129)
	Pontos: 1,0  / 1,0
	O valor da resistividade elétrica dos metais e suas ligas possuem uma dependência com a variação da temperatura. De que modo esta dependência é explicitada?
 
 
		
	
	Quadrática
	
	Trigonométrica
	
	Logarítmica
	 
	Linear
	
	Exponencial