Conceitos de Eletricidade e Materiais

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Nas instalações, é comum vermos operários com vestimentas especiais, são os Equipamentos de Proteção Individual (EPI), que devem ser utilizados em diversas ocasiões, cada qual com sua especificidade.. No EPI de quem mexe com eletricidade, é fundamental a utilização de luvas de borracha de boa qualidade para promover o isolamento das mãos do operador em relação a um possível meio eletricamente carregado, pois se sabe que correntes da ordem de 20mA já podem causar parada respiratória. Entre os materiais que podem ser classificados quanto ao seu comportamento elétrico semelhante ao da borracha, podemos citar:
 
		
	
	Silício, Germânio, Arseneto de Gálio e Cloreto de Sódio.
	
	Cobre, Ouro, Prata e Níquel.
	
	Silício, Ferro, água pura salgada.
	 
	Madeira, borracha, vidro e isopor.
	 
	Isopor, madeira e água destilada e deionizada.
	Respondido em 26/05/2019 17:23:16
	
	
	
	2a Questão (Ref.:201807488611)
	Acerto: 1,0  / 1,0
	Após completar a disciplina Materiais Elétricos, você compreende os parâmetros que determinam a resistência elétrica de um material. Desta forma, desejando aumentar a resistência elétrica de uma bobina em 20% através da diminuição da seção reta do condutor que a compõe (mantendo-se o comprimento do fio), expresse a diminuição porcentual da nova seção reta em relação a seção reta original.
		
	
	12%
	 
	16,7%
	
	18%
	
	15%
	
	25%
	Respondido em 26/05/2019 17:27:09
	
	
	
	3a Questão (Ref.:201807347080)
	Acerto: 0,0  / 1,0
	Deseja-se construir um resistor com resistência igual 12,5 mΩ. Para isso será utilizado um fio cilíndrico cuja resistividade é igual a 2,6 x 10-6 Ω.cm e cuja área da seção reta é igual a 0,38 mm2. Determine o valor do comprimento deste fio.
		
	
	16,24 cm
	 
	18,27 cm
	
	20,15 cm
	 
	19,12 cm
	
	15,26 cm
	Respondido em 26/05/2019 17:34:32
	
	
	
	4a Questão (Ref.:201807255805)
	Acerto: 0,0  / 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).
		
	 
	3,89 Ω
	
	6,8 Ω
	 
	4,19 Ω
	
	4,35 Ω
	
	3,4 Ω
	Respondido em 26/05/2019 17:34:36
	
	
	Gabarito
Coment.
	
	
	
	
	5a Questão (Ref.:201807407734)
	Acerto: 0,0  / 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 = P ІeІ µh.
	 
	σ = 2 P ІeІ µh
	
	σ = N ІeІ µh.
	
	σ = N ІeІ (µe + 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.
	Respondido em 26/05/2019 17:34:39
	
	
	Gabarito
Coment.
	
	
	
	
	6a Questão (Ref.:201807407745)
	Acerto: 0,0  / 1,0
	A microeletrônica surgiu nas décadas de 40 e 50, com as técnicas de fabricação de semicondutores de altíssima pureza e dopados com elementos como o Fósforo e o Boro. Atualmente, percebe-se que o processo de miniaturização de componentes eletrônicos tem seus limites; partes dos semicondutores estão se tornando tão finas que estão perdendo as características previstas em projeto, ou seja, aquilo que deveria apresentar maior resistência elétrica, não está se comportando desta forma. A atual expectativa é que a incipiente nanotecnologia venha a suprir às necessidades de maior miniaturização.
Com relação aos semicondutores, é correto afirmar que:
		
	
	Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores intrínsecos de Silício
	
	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.
	
	Semicondutores intrínsecos são aqueles que possuem impurezas.
	 
	Através do Efeito Hall determina-se que a mobilidade do elétron em um semicondutor submetido a uma diferença de potencial é próxima a velocidade da luz.
	 
	O Efeito Hall é utilizado para se determinar o portador de carga majoritário e a sua mobilidade em um semicondutor extrínseco.
	Respondido em 26/05/2019 17:34:43
	
	
	Gabarito
Coment.
	
	
	
	
	7a Questão (Ref.:201807407764)
	Acerto: 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
	
	2.000 (ohm.m) -1
	
	2.500 (ohm.m) -1
	
	11,43 (ohm.m) -1
	
	1.500 (ohm.m) -1
	Respondido em 26/05/2019 17:34:46
	
	
	Gabarito
Coment.
	
	
	
	
	8a Questão (Ref.:201807407787)
	Acerto: 1,0  / 1,0
	A concentração de elementos dopantes é um parâmetro essencial na fabricação de semicondutores extrínsecos. Identifique, entre as opções a seguir, aquela que identifica um fenômeno físico que pode fornecer esta informação. (CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering ¿ An Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 19).
 
		
	
	Efeito Fischer.
	 
	Efeito Hall.
	
	Efeito Joule.
	
	Efeito Tcherenkov.
	
	Lei de Ohm.
	Respondido em 26/05/2019 17:34:21
	
	
	
	9a Questão (Ref.:201807407815)
	Acerto: 1,0  / 1,0
	Capacitor é um sistema composto por dois condutores (chamados de armaduras ou de placas) separados por um dielétrico (isolante). Considera-se, de forma simplificada, que a carga deste sistema quando submetido a uma diferença de potencial é a carga em módulo de uma das placas, ou seja, se uma placa tem carga +Q e a outra possui carga ¿Q, dizemos que o capacitor tem carga Q.
 
Considerando o exposto, indique a opção correta.
 
		
	 
	Em um sistema constituído de uma pessoa (o corpo é um condutor) sobre uma prancha de madeiraque se encontra sobre um terreno (condutor), podemos dizer que se poderia formar um capacitor onde a pessoa e a terra seriam as armaduras do capacitor e a prancha seria o dielétrico.
	
	A resistividade de um material dielétrico é da mesma ordem de grandeza que a resistividade de um material condutor.
	
	Um sistema constituído por duas placas condutoras paralelas submetidas a uma diferença de potencial e com vácuo entre elas não pode ser considerado um capacitor.
	
	A condutividade elétrica de um dielétrico deve ser alta, uma vez que deve haver condução de carga em seu interior.
	
	A borracha, o cerâmico genérico e o aço inoxidável são elementos tipicamente encontrados como dielétricos.
	Respondido em 26/05/2019 17:34:14
	
	
	
	10a Questão (Ref.:201807843398)
	Acerto: 0,0  / 1,0
	Atualmente há diversos exemplos quanto à natureza do elemento resistivo de um potenciômetro. Considerando os itens abaixo, assinale a opção com exemplo quanto à natureza do elemento resistivo INCORRETO:
		
	
	No filme de carbono o elemento resistivo é fabricado pela deposição de um filme de carbono sobre um substrato ou base.
	
	A composição de carbono produz um potenciômetro relativamente barato.
	
	No fio enrolado há limitação quanto a resolução e desempenho de ruído.
	 
	No filme de metal o elemento resistivo é fabricado pela deposição de um filme de metal sobre um substrato cerâmico, sendo o filme de metal o mais barato dos processos.
	 
	No CERMET o elemento resistivo é fabricado pela deposição de um filme composto de metal precioso e materiais cerâmicos.
	Respondido em 26/05/2019 17:33:58