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UNIDADE DE ENSINO DE PAULO AFONSO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DA BAHIA – IFBA AUTORIZADA PELA PORTARIA/MEC Nº 105, DE 29 DE JANEIRO DE 2010 – D.O.U. 01/02/2010 AV. MARCONDES DE FERRAZ Nº 200 – CEP – 48.607-000 – PAULO AFONSO – BA TEL/FAX – 75- 3282-1191 CNPJ/MF: 10.764.307/0011-94 PROGRAMA DE DISCIPLINA DISCIPLINA Materiais Elétricos e Magnéticos DEPARTAMENTO DIREÇÃO DE ENSINO Carga Horária Crédito s Curso Atendido Pré - Requisitos Teórica 60 04 ENGENHARIA ELÉTRICA Introdução a Ciência dos Materiais Prática - - Total 60 04 EMENTA Campos em meios materiais. Propriedades elétricas. Polarização de dielétricos. Perdas em dielétricos em campos alternados. Propriedades magnéticas. Perdas em materiais magnéticos em campos alternados. Modelos atômicos. Interpretação atômica das propriedades dos dielétricos. Polarização espontânea. Relaxação dipolar. Mecanismos de condução e ruptura em dielétricos. Materiais magnéticos. Magnetização espontânea. Mecanismos de condução em materiais condutores e semicondutores. Aplicações práticas de materiais usados em engenharia elétrica. OBJETIVOS Discutir os conceitos básicos da Física Moderna com relevância para a atual Ciência dos Materiais. Estudar as relações entre as características elétricas, magnéticas e ópticas dos materiais com as suas propriedades estruturais visando sua aplicação em dispositivos de engenharia elétrica. Incentivar o aluno à pesquisa constante acerca do uso de novos materiais em Engenharia Elétrica. Neste contexto, é estimulada a consulta e a discussão de artigos (principalmente on-line) de grupos de pesquisa em materiais e dispositivos eletro-eletrônicos; promovendo a constante atualização do futuro profissional. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO Propriedades Gerais dos Materiais 1.1 Introdução à Ciência dos Materiais, classificação dos materiais 1.2 Noções de energia em um átomo, estrutura eletrônica dos elementos; atração interatômica; ligações iônica, covalente e metálica 1.3 Propriedades Elétricas: condutividade iônica e eletrônica nos sólidos, líquidos e gases 1.4 A estrutura dos sólidos cristalinos: conceitos fundamentais 2. Materiais Magnéticos e Aplicações 2.1 Introdução 2.2 Comportamento magnético; curvas de magnetização e histerese; classificação dos materiais quanto à permeabilidade, perdas por histerese e correntes parasitas; temperatura de Curie 2.3 Materiais Magnéticos: ferro; ligas de ferro e silício, materiais para ímãs permanentes, ligas ferromagnéticas diversas. 3. Materiais Condutores e Aplicações 3.1 Características dos materiais condutores: variação da resistência com a temperatura e a frequência; resistência de contato nos metais 3.2 Materiais de Elevada Condutividade 3.3 Materiais de Elevada Resistividade 3.4 Resistividade de Ligas e Misturas 4. Materiais Isolantes e Aplicações 4.1 Introdução: polarização dos dielétricos e constante dielétrica 4.2 Comportamento dos dielétricos sólidos, líquidos e gasosos; resistividade superficial; resistência de isolamento; modelos dos dielétricos sólidos; perdas, efeito corona e ruptura 4.3 Materiais Isolantes: tipos; características e classificações 4.4 Aplicações: materiais isolantes para cabos, linhas de transmissão, máquinas elétricas 5. Materiais Supercondutores e Aplicações 5.1 Introdução à Supercondução 5.2 Materiais Supercondutores e Aplicações 6. Materiais Semicondutores e Aplicações 6.1 Características principais: portadores de carga elétrica (elétrons livres e lacunas); impurezas nos semicondutores; concentração de portadores; 6.2 Correntes nos Semicondutores; resistividade dos semicondutores 6.3 Materiais e Tecnologia de Fabricação dos Semicondutores 6.4 Dispositivos Semicondutores: Junção PN, Transistor PNP e NPN 7. Noções de óptica METODOLOGIA Aulas teóricas expositivas; AVALIAÇÃO Provas; Apresentação de trabalhos; RECURSOS UTILIZADOS Quadro branco - Retroprojetor - Slides - Vídeos BIBLIOGRAFIA BÁSICA SCHMIDT, Valfredo Materiais Elétricos: Condutores e Semicondutores – Vols. 1 e 2 Editora: Edgard Blucher BARBOSA, Saraiva, Delcyr, Materiais Elétricos, Editora Guanabara Dois, Rio de Janeiro. SAFA Kasap, Principles of Electronic Materials and Devices, Third Edition, McGraw-Hill, 2006. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR CALLISTER, W. D., Ciências e Engenharia dos Materiais – Uma Introdução. 7ª. ed. LTC, 2008. PADILHA, A.F. - Materiais de engenharia: microestrutura e propriedades, Hemus Editora, 1997. SARAIVA, Delcyr B. Materiais Elétricos, Editora Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1983 DATA ___/___/____ Coordenação de Curso
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