Exercícios Materiais Elétricos

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1. “Trem que levita é sucesso em Brasília”
Um miniprotótipo de trem que levita e transita a 400 km/h na presença de campo magnético foi um dos
sucessos na 8ª Expociência, realizada em julho de 2005, em Brasília. Ele levita a alguns centímetros de
distância de um trilho de ferrita. As rodas do trem foram substituídas por pastilhas supercondutoras, baseados
em um composto de ítrio, bário e cobre, refrigeradas por nitrogênio líquido a uma temperatura de -196 oC.
Esse tipo de tecnologia é mais avançado que outros experimentados por países como Japão e Alemanha, que
tem protótipos em tamanho real prontos para entrar em operação comercial. A aplicação de supercondutores
será certamente importante na área de transportes, além de áreas como medicina, desenvolvimento de novos
dispositivos, transmissão e armazenamento de energia.
Considerando o texto acima e as características dos materiais supercondutores, assinale a opção correta:
a) Do ponto de vista da viabilidade técnica e comercial do projeto, seria mais vantajoso se os trilhos fossem
feitos de material supercondutor e as pastilhas que substituem as rodas de trem feitas de materiais
magnéticos.
b) As duas propriedades fundamentais dos supercondutores – resistência elétrica praticamente nula e efeito
Meissner – são responsáveis pela levitação do trem.
c) O fenômeno de levitação do trem deve-se exclusivamente à presença de resistência elétrica, a qual é
decorrente das propriedades dos portadores supercondutores denominados férmions.
d) O efeito de levitação do trem sobre os trilhos deve-se à repulsão típica que ocorre entre dois ímãs quando
seus polos diferentes são aproximados, e não ao diamagnetismo dos materiais supercondutores.
e) todas estão corretas
2. A levitação magnética é uma forma de levitar objetos, a partir de campos magnéticos, de modo silencioso
e sem necessidade do uso de combustíveis. Países como Japão e Alemanha tem investido bilhões de dólares
em pesquisas e desenvolvimento nessa área, principalmente com o foco no trem maglev.
Sobre os fenômenos eletromagnéticos envolvidos nesse tipo de levitação, assinale a alternativa correta:
a) Para a aplicabilidade em veículos (como trens, por exemplo) a levitação magnética é suficiente para a
locomoção, sendo dispensável o uso de um motor de propulsão.
b) Materiais com propriedades supercondutoras não são indicados nesse tipo de levitação, uma vez que eles
repelem o campo magnético.
c) Oposição ao campo magnético aplicado, repelindo-se mutuamente.
d) Os campos magnéticos necessários para se obter a levitação magnética, em geral, são pouco intensos.
e) Para que a levitação seja garantida, é necessário que a força repulsiva sobre um objeto diamagnético seja
menor do que o peso desse objeto.
3. Como sabemos, a classificação dos materiais magnéticos é feita de acordo com a origem e a forma de
interação entre os momentos angulares das substâncias. Marque a alternativa que apresenta as classificações
dos materiais magnéticos em função da permeabilidade magnética:
I – Diamagnéticos II – Paramagnéticos III – Ferromagnéticos
IV – Dipolo Magnético V – Magnético
a) I e II b) I e III c) I, II e III d) I, II, III e IV e) IV e V
4. De acordo com os conceitos de dopagem de materiais, analise as afirmativas a seguir:
I – Um cristal de silício puro é um semicondutor intrínseco
II - A dopagem significa introduzir átomos de impurezas num cristal de modo a aumentar tanto o número de
elétrons livres quanto o número de lacunas.
III – Com a dopagem, o cristal passa a ser chamar semicondutor extrínseco.
Estão corretas:
a) Nenhuma das afirmativas. b) Apenas II.
c) Apenas II e III. d) Apenas I e II.
e) Todas as afirmativas.
5. Os núcleos dos transformadores são laminados para se reduzir as perdas:
a) Por correntes parasitas, histerese e dielétrica. b) Por correntes parasitas.
c) Por correntes parasitas e histerese. d) Por histeresse.
e) Dielétricas.
6. Identifique se são verdadeiras (V) ou falsas (F) as afirmativas com relação às propriedades dos materiais.
___A condutividade elétrica de materiais semicondutores é intermediária em relação à dos metais e isolantes.
___Os materiais cerâmicos são menos resistentes a altas temperaturas e a ambientes abrasivos do que os
polímeros.
____Chamamos de material dúctil aquele que suporta elevadas deformações sob baixas tensões.
a) V – F – V b) F – F – F c) V – F – F d) F – V – V
e) V – V – V
7. A característica básica dos materiais isolantes é a péssima capacidade de conduzir corrente elétrica.
Devido a esta característica, são utilizados como dielétricos de capacitores e constituintes de equipamentos
de proteção individual. Assim, assinale o item que contenha informações corretas sobre esses materiais:
a) Os isolantes apresentam baixa resistividade elétrica e são raramente encontrados na natureza.
b) Os polímeros são compostos de pequenas cadeias de carbono e são geralmente isolantes. Possuem boa
ductilidade e alta temperatura de fusão.
c) Os cerâmicos representam os materiais mais abundantes na natureza. Possuem condutividade elétrica e
térmica baixas, além de apresentarem fragilidade a choques mecânicos.
d) Geralmente a carga elétrica cedida a um isolante espalha-se por toda sua extensão, não permitindo a sua
condução.
e) Os materiais isolantes, cerâmicos ou poliméricos, possuem muitos elétrons livres que não promovem
condução elétrica por estarem presos a rede cristalina.
8. Um capacitor é constituído por duas placas paralelas com 120 cm² de área cada uma, espaçadas de 0,01
mm por um material cuja constante dielétrica é igual a 2,26. O valor da capacitância obtida é:
a) 28 pF b) 24 nF c) 32 nF d) 24 pF e) 32 pF
9. A enguia elétrica, peixe de água doce da região amazônica chega a ter 2,5 m de comprimento e 25 cm de
diâmetro. Na cauda, que ocupa cerca de quatro quintos do seu comprimento, está situada a sua fonte de
tensão – as eletroplacas. Dependendo do tamanho e da vitalidade do animal, essas eletroplacas podem gerar
uma tensão de 600 V e uma corrente de 2,0 A, em pulsos que duram cerca de 3,0 milésimos de segundo,
descarga suficiente para atordoar uma pessoa ou matar pequenos animais.
Numa descarga elétrica da enguia sobre um animal, o número de cargas elétricas elementares que percorre o
corpo do animal, a cada pulso, pode ser estimado em:
a) 4x1016
b) 1x109
c) 4x10-16
d) 6x10-3
e) 1,6x10-19
10. No território brasileiro, existem períodos do ano que apresentam queda na umidade do ar, fazendo com
que o ar fique bastante seco. Nessa época, é comum observar que as pessoas, ao saírem do carro e tocarem a
maçaneta da porta, levam pequenos choques elétricos. Além disso, pessoas que ficam muito tempo em
contato com aparelhos eletrodomésticos, ou que dormem com roupas feitas de determinados materiais, como
a seda, ao tocarem objetos metálicos, também sentem as descargas elétricas, ou seja, levam um choque
elétrico. O corpo humano sofre com esse fenômeno de descara elétrica, comportando-se como um condutor,
pois:
a) alterna a capacidade de deslocamento da quantidade de carga no corpo, facilitando ou dificultando o
fenômeno.
b) permite que uma quantidade de carga se desloque com facilidade através do corpo.
c) oferece resistência nula ao movimento da quantidade de carga através do corpo.
d) permite que uma quantidade de carga se desloque com dificuldade através do corpo.
e) todas estão corretas.