Avaliação Parcial MATERIAIS ELÉTRICOS...

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MATERIAIS ELÉTRICOS
	Avaliação Parcial:  
	Aluno(a):
	Matrícula: 
	Acertos: 10,0 de 10,0
	Data: 10/11/2018 14:21:55 (Finalizada)
	
	
	1a Questão (Ref.:201608538057)
	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.
		
	
	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.
	
	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.
	
	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).
	
	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.
	
	
	
	2a Questão (Ref.:201609158792)
	Acerto: 1,0  / 1,0
	Dado que duas linhas de transmissão de 200 km de uma mesma hidrelétrica, são construídas com cabos de alumínio e a outra com cabos de cobre recozido. Sem entrar em grandes discussões teóricas e considerando-se somente a resistividade do Alumínio (Al) e do Cobre (Cu), qual deverá ser a relação entre as seções retas dos dois tipos de cabos das linhas para que elas possuam a mesma capacidade de condução? Considere que: Al ► ρ = 0,0292 Ohm.mm²/m e Cu ► ρ = 0,0172 Ohm.mm²/m
		
	
	Os cabos de cobre e alumínio possuem a mesma capacidade de condução e portanto podem ser utilizados para esta aplicação.
	
	A seção reta do cabo de alumínio poderá ser 58,9% menor que a seção reta do cabo de cobre.
	 
	A seção reta do cabo de cobre poderá ser 58,9% da seção reta do cabo de alumínio.
	
	A seção reta do cabo de cobre poderá ser 58,9% menor que a seção reta do cabo de alumínio.
	
	A seção reta do cabo de alumínio poderá ser 58,9% da seção reta do cabo de cobre.
	
	
	
	3a Questão (Ref.:201608477432)
	Acerto: 1,0  / 1,0
	Deseja-se construir um resistor com resistência igual 1,25 mΩ. Para isso será utilizado um condutor de seção reta igual a 0,38 mm2 e comprimento igual a 10 mm. Determine o valor da resistividade do material a ser utilizado.
		
	
	7,81 x 10-6 Ω.cm
	
	3,21 x 10-6 Ω.cm
	
	6,45 x 10-6 Ω.cm
	 
	4,75 x 10-6 Ω.cm
	
	3,95 x 10-6 Ω.cm
	
	
	
	4a Questão (Ref.:201608538069)
	Acerto: 1,0  / 1,0
	Em meados do século XX, materiais denominados de semicondutores foram desenvolvidos e fabricados em escala industrial, permitindo uma enorme evolução no âmbito da eletrônica de utensílios eletrodomésticos.
A condutividade do semicondutor resultante da dopagem (incorporação de outro elemento em sua rede cristalina) é dada por =p.I e I.h, onde p é a concentração de buracos por metro cúbico, I e I é o módulo da carga do elétron, dado por 1,6.10-19C, e .h é mobilidade dos buracos.
Baseado nas informações anteriores, calcule a condutividade do semicondutor de Silício resultante da dopagem com 5.1022/m3átomos de Boro, considerando h = 0,05m2/V.s
 
		
	
	4 (ohm.m) -1
	
	200 (ohm.m) -1
 
	
	100 (ohm.m) -1
 
	 
	400 (ohm.m) -1
 
	
	50 (ohm.m) -1
 
	
	
	
	5a Questão (Ref.:201608538101)
	Acerto: 1,0  / 1,0
	Com o advento da tecnologia dos semicondutores, durante a década de 40, o transistor não só substituiu os tubos a vácuo, mas tornou possível a miniaturização dos componentes eletrônicos, originando um ramo inteiramente novo da Eletrônica denominado Microeletrônica.
Com relação aos semicondutores, podemos afirmar:
		
	
	A condutividade elétrica de um semicondutor expressa a facilidade de transporte de cargas elétricas somente se o semicondutor for intrínseco, ou seja, puro.
	 
	A obtenção de um semicondutor extrínseco exige técnicas de inserção de ¿impurezas¿ de difícil execução denominadas dopagem.
	
	Considera-se que o elétron desloca-se na velocidade de 20m/s aproximadamente em um processo de condução de carga no interior de um condutor tipo-p.
	
	Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores extrínsecos.
	
	Mobilidade elétrica é uma grandeza que representa a facilidade de transporte de cargas elétricas somente nas junções P-N.
	
	
	Gabarito Coment.
	
	
	
	
	6a Questão (Ref.:201608538091)
	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 = 2 P ІeІ µh
	
	σ = N ІeІ µh.
	 
	σ = P 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).
	
	
	Gabarito Coment.
	
	
	
	
	7a Questão (Ref.:201608538140)
	Acerto: 1,0  / 1,0
	Pode-se dizer sem medo de cometer um erro crasso que a indústria da microeletrônica se originou entre as décadas de 40 e 50 do século XX, quando foram criados os semicondutores intrínsecos de Silício, Gálio e Germânio e suas variações extrínsecas obtidas a partir da dopagem com elementos como o Boro e o Fósforo. (CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering ¿ An Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 19).
Considerando a figura a seguir, escolha a opção correta.
 
 
 
		
	
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor extrínseco de Silício do tipo-p.
	
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Germânio.
	
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor extrínseco de Silício do tipo-n.
	 
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Silício.
	
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Gálio
	
	
	
	8a Questão (Ref.:201608538112)
	Acerto: 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 terá que ser montado utilizando-se somente os condutores extrínsecos mostrados no gráfico.
	
	A temperatura de 100oC, o componente eletrônico montado com os condutores intrínseco e extrínseco provavelmente apresentará problemas referentes a condutividade.
	
	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.
	
	
	Gabarito Coment.
	
	
	
	
	9a Questão (Ref.:201608391364)
	Acerto: 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
	
	12 m
	
	15 m
	
	5 m
	 
	13,5 m
	
	
	
	10a Questão (Ref.:201608464415)
	Acerto: 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?
 
 
		
	
	Exponencial
 
	
	Logarítmica
	 
	Linear
	
	Quadrática
	
	Trigonométrica