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1.
		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.
	
	
	
	18%
	
	
	25%
	
	
	15%
	
	
	16,7%
	
	
	12%
	
	
	
	 
		
	
		2.
		Com relação a facilidade do transporte de carga elétrica, os materiais são classificados em condutores, semicondutores ou isolantes, ou seja, todos possuem uma maior ou menor facilidade resistência a passagem de corrente elétrica. Esta propriedade é denominada resistência elétrica e é designada por R.
Considerando um condutor cilíndrico com uma diferença de potencial aplicada em sua extremidade, pode-se enunciar que a resistência elétrica varia com o comprimento e com a área do objeto em questão. Considerando as idéias enunciadas anteriormente, assinale a opção que contém a expressão correta comumente utilizada no cálculo de parâmetros e variáveis elétricas de um material.
	
	
	
	V=R i.A/l
	
	
	P=U.i3
	
	
	R=V/i
	
	
	F=m.a.l
	
	
	V=N.i.E.l
	
	
	
	 
		
	
		3.
		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
	
	
	
	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% 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.
	
	
	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 cobre poderá ser 58,9% da seção reta do cabo de alumínio.
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Um aluno do curso de Engenharia, conhecedor das propriedades elétricas dos materiais, recebeu a tarefa de aumentar a resistência de uma bobina elétrica, que deve passar de 20 ohms para 30 ohms. Considerando-se que não haverá variação na área da seção reta do material e que o comprimento inicial do fio que compõe a bobina é de 5m, pode-se dizer que:
	
	
	
	O novo comprimento poderá estar entre 3,3m e 7,5m.
	
	
	O valor de resistência requerido só poderá ser obtido aumenta-se em 33,3% o diâmetro do fio que compõe a bobina.
	
	
	O novo comprimento deverá ser de 7,5m.
	
	
	Não é possível alterar o valor da resistência através da variação do comprimento do fio.
	
	
	O novo comprimento deverá ser de 3,3m.
	
	
	
	 
		
	
		5.
		Alunos do curso de Engenharia da UNESA realizaram um experimento básico representado na figura a seguir.
 
  
  
Entre os pontos A e B estabeleceram diversas diferenças de potencial, V, no condutor ôhmico designado por R, obtendo os valores de corrente, i, expressos na tabela a seguir.
 
	i (Ampère)
	2,60
	2,10
	2,00
	6,30
	V (volt)
	5,00
	4,30
	4,20
	12,60
 
Baseado nas informações anteriores, podemos concluir que a resistência do resistor ôhmico é melhor quantificada por.
 
 
	
	
	
	0,75 ohms
	
	
	0,5 ohms
	
	
	1,6 ohms
	
	
	2,0 ohms
	
	
	2,5 ohms
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		6.
		Determine a resistência de um condutor de cobre com seção reta circular, 32 metros de comprimento e raio de 1,2 mm. Considere a condutividade do cobre igual a 5,8 x 107 S/m.
	
	
	
	34 Ω
	
	
	3,4 Ω
	
	
	0,12 Ω
	
	
	120 Ω
	
	
	12,0 Ω
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		7.
		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:
 
	
	
	
	Isopor, madeira e água destilada e deionizada.
	
	
	Silício, Ferro, água pura salgada.
	
	
	Silício, Germânio, Arseneto de Gálio e Cloreto de Sódio.
	
	
	Cobre, Ouro, Prata e Níquel.
	
	
	Madeira, borracha, vidro e isopor.
	
	
	
	 
		
	
		8.
		Na temperatura de 25oC mediu-se o valor da resistência de um resistor e obteve-se 12,2 Ω. O material do qual é feito o resistor apresenta um coeficiente de temperatura igual a 0,0042 oC-1. Determine o valor da nova resistência na temperatura de 60oC.
	
	
	
	15,82 ohms
	
	
	11,65 ohms
	
	
	4,36 ohms
	
	
	13,99 ohms
	
	
	9,23 ohms
		.
		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 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.
	
	
	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.
	
	
	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 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).
	
	
	
	 
		
	
		2.
		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
	
	
	0,01cm
	
	
	0,11 cm
	
	
	0,41 cm
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		3.
		Deseja-se construir um resistor com resistência igual 1,25 mΩ. Para isso será utilizado um fio cilíndrico cuja resistividade é igual a 2,6 x 10-6 Ω.cm e comprimento igual a 1,3 metros. Determine o valor da área da seção reta deste fio.
	
	
	
	0,27 cm2
	
	
	0,23 cm2
	
	
	0,21 cm2
	
	
	0,25 cm2
	
	
	0,19 cm2
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Georg Simon Ohm (1787-1854) foi um pesquisador e professor de origem germânica. Integrante do corpo docente da Universidade de Munique, publicou em 1827 um artigo no qual divulgava o resultado de seu trabalho com condutores metálicos. Entre as informações relevantes, havia uma relação entre a diferença de potencial aplicada a um condutor e a corrente gerada que, décadas mais tarde, seria conhecida como Lei de Ohm. (MEYER HERBERT W., A History of Electricity and Magnetism . Connecticut, Norwalk, 1972, Chapter 3)
Entre as opções a seguir, determine a que melhor representa esta relação:
	
	
	
	V=R.i
	
	
	P=U.i
	
	
	F=m.a
	
	
	V=R i.A/l
	
	
	V=N.i.E
	
	
	
	 
		
	
		5.
		Como conhecedores da moderna teoriaque rege os fenômenos elétricos, devemos diferenciar os conceitos de resistividade elétrica e resistência elétrica.
Com relação aos conceitos anteriores, PODEMOS afirmar:
	
	
	
	Tanto a resistividade quanto a resistência elétricas NÃO variam com a temperatura do condutor.
	
	
	Somente resistência elétrica varia com a temperatura.
	
	
	Tanto a resistividade quanto a resistência elétricas variam com a temperatura do condutor.
	
	
	Somente resistividade elétrica varia com a temperatura.
	
	
	A resistência elétrica quando varia com a temperatura o faz de forma linear.
	
	
	 
		
	
		6.
		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, r, está relacionada a resistência R do material através da relação r = 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.
	
	
	
	2,5R.
	
	
	12R.
	
	
	8R.
	
	
	0,75R.
	
	
	0,67R.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		7.
		As resistências de aquecimento são fabricadas em fios ou fitas e empregadas em fornos para siderúrgicas, ferros de passar e de soldar, eletrodomésticos,estufas entre outras. Um resistor com coeficiente de variação de temperatura positivo de 4.10-3 ºC-1 apresenta o valor de 5KΩ a 25 C º. Qual sua resistência na temperatura de 75 C º?
	
	
	
	1KΩ
	
	
	4,25KΩ
	
	
	3KΩ
	
	
	25KΩ
	
	
	6KΩ
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		8.
		Em 1827, Georg Simon Ohm (1787-1854), professor da Universidade de Munique, publicou em artigo a relação que mais tarde levaria seu nome, a Lei de Ohm. Contudo, foi somente nas décadas seguintes que o estudo adquiriu relevância e gerou outros conceitos como a condutividade e a resistividade (MEYER HERBERT W., A History of Electricity and Magnetism . Connecticut, Norwalk, 1972, Chapter 4).
Entre as opções a seguir, determine a que melhor representa o conceito de resistividade:
	
	
	
	F=m.a
	
	
	V=R i.A/l
	
	
	V=N.i.E
	
	
	V=R.i
	
	
	P=U.i
	
	 
		
	
		1.
		A Agência Espacial Americana, NASA, responsável pela administração nacional da Aeronáutica e do Espaço, desenvolve pesquisas na área de Ciência dos Materiais. As condições severas do espaço sideral, como grandes amplitudes térmicas (diferença entre a temperatura máxima e mínina) e a exposição a radiação, exigem ligas metálicas de grande tenacidade, materiais cerâmicos com alta resistência a abrasão e polímeros de alta leveza e grande resistência mecânica. Para obter materiais com estas propriedades, muitas vezes são combinados elementos e substâncias com propriedades semicondutoras, condutoras e isolantes.
Entre as opções a seguir, escolha aquela que contenha somente materiais semicondutores e isolantes.
	
	
	
	Arseneto de Gálio, madeira e borracha.
	
	
	Silício, Ferro, água pura.
	
	
	Silício, Germânio, Arseneto de Gálio e Fosfeto de Gálio.
	
	
	Cobre, Ouro, Prata e Níquel.
	
	
	Madeira, borracha e água pura.
	
	
	
	 
		
	
		2.
		Como conhecedores da moderna teoria que rege os fenômenos elétricos, devemos diferenciar os conceitos de resistividade elétrica e resistência elétrica. Com relação aos conceitos anteriores, PODEMOS afirmar:
	
	
	
	Tanto a resistividade quanto a resistência elétricas variam com a temperatura do condutor.
	
	
	Somente resistência elétrica varia com a temperatura.
	
	
	Tanto a resistividade quanto a resistência elétricas NÃO variam com a temperatura do condutor.
	
	
	Somente resistividade elétrica varia com a temperatura.
	
	
	A resistência elétrica quando varia com a temperatura o faz de forma linear.
	
	
	
	 
		
	
		3.
		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.
	
	
	
	15%
	
	
	18%
	
	
	25%
	
	
	12%
	
	
	16,7%
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Determine a resistência de um condutor de cobre com seção reta circular, 32 metros de comprimento e raio de 1,2 mm. Considere a condutividade do cobre igual a 5,8 x 107 S/m.
	
	
	
	3,4 Ω
	
	
	0,12 Ω
	
	
	12,0 Ω
	
	
	120 Ω
	
	
	34 Ω
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		5.
		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
	
	
	
	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 cobre poderá ser 58,9% da seção reta do cabo de alumínio.
	
	
	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 alumínio poderá ser 58,9% da seção reta do cabo de cobre.
	
	
	Os cabos de cobre e alumínio possuem a mesma capacidade de condução e portanto podem ser utilizados para esta aplicação.
	
	
	
	 
		
	
		6.
		Um aluno do curso de Engenharia, conhecedor das propriedades elétricas dos materiais, recebeu a tarefa de aumentar a resistência de uma bobina elétrica, que deve passar de 20 ohms para 30 ohms. Considerando-se que não haverá variação na área da seção reta do material e que o comprimento inicial do fio que compõe a bobina é de 5m, pode-se dizer que:
	
	
	
	Não é possível alterar o valor da resistência através da variação do comprimento do fio.
	
	
	O novo comprimento deverá ser de 3,3m.
	
	
	O novo comprimento poderá estar entre 3,3m e 7,5m.
	
	
	O novo comprimento deverá ser de 7,5m.
	
	
	O valor de resistência requerido só poderá ser obtido aumenta-se em 33,3% o diâmetro do fio que compõe a bobina.
	
	
	
	 
		
	
		7.
		Na temperatura de 25oC mediu-se o valor da resistência de um resistor e obteve-se 12,2 Ω. O material do qual é feito o resistor apresenta um coeficiente de temperatura igual a 0,0042 oC-1. Determine o valor da nova resistência na temperatura de 60oC.
	
	
	
	4,36 ohms
	
	
	13,99 ohms
	
	
	11,65 ohms
	
	
	9,23 ohms
	
	
	15,82 ohms
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		8.
		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.
	
	
	Silício, Ferro, água pura salgada.
	
	
	Madeira, borracha, vidro e isopor.
	
	
	Cobre, Ouro, Prata e Níquel.
	
	
	Isopor, madeira e água destilada e deionizada.1.
		Com relação a facilidade do transporte de carga elétrica, os materiais são classificados em condutores, semicondutores ou isolantes, ou seja, todos possuem uma maior ou menor facilidade resistência a passagem de corrente elétrica. Esta propriedade é denominada resistência elétrica e é designada por R.
Considerando um condutor cilíndrico com uma diferença de potencial aplicada em sua extremidade, pode-se enunciar que a resistência elétrica varia com o comprimento e com a área do objeto em questão. Considerando as idéias enunciadas anteriormente, assinale a opção que contém a expressão correta comumente utilizada no cálculo de parâmetros e variáveis elétricas de um material.
	
	
	
	R=V/i
	
	
	V=N.i.E.l
	
	
	V=R i.A/l
	
	
	F=m.a.l
	
	
	P=U.i3
	
	
	
	 
		
	
		2.
		Alunos do curso de Engenharia da UNESA realizaram um experimento básico representado na figura a seguir.
 
  
  
Entre os pontos A e B estabeleceram diversas diferenças de potencial, V, no condutor ôhmico designado por R, obtendo os valores de corrente, i, expressos na tabela a seguir.
 
	i (Ampère)
	2,60
	2,10
	2,00
	6,30
	V (volt)
	5,00
	4,30
	4,20
	12,60
 
Baseado nas informações anteriores, podemos concluir que a resistência do resistor ôhmico é melhor quantificada por.
 
 
	
	
	
	0,5 ohms
	
	
	1,6 ohms
	
	
	2,5 ohms
	
	
	2,0 ohms
	
	
	0,75 ohms
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		3.
		Em 1827, Georg Simon Ohm (1787-1854), professor da Universidade de Munique, publicou em artigo a relação que mais tarde levaria seu nome, a Lei de Ohm. Contudo, foi somente nas décadas seguintes que o estudo adquiriu relevância e gerou outros conceitos como a condutividade e a resistividade (MEYER HERBERT W., A History of Electricity and Magnetism . Connecticut, Norwalk, 1972, Chapter 4).
Entre as opções a seguir, determine a que melhor representa o conceito de resistividade:
	
	
	
	P=U.i
	
	
	F=m.a
	
	
	V=N.i.E
	
	
	V=R.i
	
	
	V=R i.A/l
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Deseja-se construir um resistor com resistência igual 1,25 mΩ. Para isso será utilizado um fio cilíndrico cuja resistividade é igual a 2,6 x 10-6 Ω.cm e comprimento igual a 1,3 metros. Determine o valor da área da seção reta deste fio.
	
	
	
	0,19 cm2
	
	
	0,23 cm2
	
	
	0,25 cm2
	
	
	0,21 cm2
	
	
	0,27 cm2
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		5.
		Georg Simon Ohm (1787-1854) foi um pesquisador e professor de origem germânica. Integrante do corpo docente da Universidade de Munique, publicou em 1827 um artigo no qual divulgava o resultado de seu trabalho com condutores metálicos. Entre as informações relevantes, havia uma relação entre a diferença de potencial aplicada a um condutor e a corrente gerada que, décadas mais tarde, seria conhecida como Lei de Ohm. (MEYER HERBERT W., A History of Electricity and Magnetism . Connecticut, Norwalk, 1972, Chapter 3)
Entre as opções a seguir, determine a que melhor representa esta relação:
	
	
	
	V=R i.A/l
	
	
	F=m.a
	
	
	V=R.i
	
	
	P=U.i
	
	
	V=N.i.E
	
	
	
	 
		
	
		6.
		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.
	
	
	
	0,01cm
	
	
	0,11 cm
	
	
	0,31 cm
	
	
	0,21 cm
	
	
	0,41 cm
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		7.
		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.
	
	
	
	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.
	
	
	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.
	
	
	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.
	
	
	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).
	
	
	
	 
		
	
		8.
		Como conhecedores da moderna teoria que rege os fenômenos elétricos, devemos diferenciar os conceitos de resistividade elétrica e resistência elétrica.
Com relação aos conceitos anteriores, PODEMOS afirmar:
	
	
	
	A resistência elétrica quando varia com a temperatura o faz de forma linear.
	
	
	Somente resistividade elétrica varia com a temperatura.
	
	
	Tanto a resistividade quanto a resistência elétricas variam com a temperatura do condutor.
	
	
	Tanto a resistividade quanto a resistência elétricas NÃO variam com a temperatura do condutor.
	
	
	Somente resistência elétrica varia com a temperatura.
		1.
		Na fabricação de semicondutores, é comum a inserção de átomos com valência menor ou maior a dos átomos que constituem a matriz do semicondutor. Neste contexto, fabricam-se semicondutores de Silício do tipo-n são obtidos a partir da inserção de átomos de Fósforo, P, na rede cristalina do Silício; a este processo chamamos de dopagem. Como o Fósforo possui valência igual a 5, P+5, diz-se que esta inserção promove o surgimento de elétrons livres. Baseado nestas informações, marque a opção que apresenta um elemento que poderia substituir o Fósforo no processo de dopagem.
	
	
	
	As+5
 
	
	
	 
B+3
 
	
	
	Ba+2
	
	
	O-2
	
	
	Al+3
 
	
	
	
	 
		
	
		2.
		O Silício é o elemento chave na indústria voltada a microeletrônica. Em substratos de Silício são montados microcircuitos com uma infinidade de componentes, observáveis as vezes somente em microscópios eletrônicos. Entre as opções a seguir, determine a que melhor representa somente conceitos corretos.
	
	
	
	Os semicondutores do tipo-n são aqueles obtidos através da inserção de impurezas de maior valência na matriz cristalina composta pelo elemento principal, como, por exemplo o Boro (B+3) na matriz de Silício (Si+4).
	
	
	Semicondutores intrínsecos são aqueles que não possuem impurezas; já os semicondutores extrínsecos são aqueles que apresentam impurezas.
 
	
	
	 
 Os semicondutores do tipo-p são aqueles obtidos através da inserção de impurezas de menor valência na matriz cristalina composta pelo elemento principal, como, por exemplo o Fósforo (P+5) na matriz de Silício (Si+4).
	
	
	A obtenção de um semicondutor intrínseco exige técnicas de purificação de difícil execução denominadas dopagem.
 
	
	
	Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores intrínsecos, sendo vetada a presença de qualquer impureza no sistema.
	
	
	
	 
		
	
		3.
		A Física é a ciência que ¿olha o mundo¿ e tenta explicá-lo através do método científico, cuja linguagem principal é a Matemática.
Entre as opções a seguir, marque aquela que melhor define um conceito físico utilizado no entendimento das propriedades elétricas dos materiais.
	
	
	
	Considera-se que o elétron desloca-se na velocidade da luz em um processo de condução de carga.
	
	
	A concentração de impurezas determina se um semicondutor é extrínseco do tipo-p ou extrínseco do tipo-n.
	
	
	Mobilidade elétrica é uma grandeza que representa a facilidade de transporte de cargas elétricas em um material.
	
	
	Condutividade elétrica expressa a facilidade de transporte de cargas elétricas em função da temperatura do material.Velocidade de deslocamento do elétron no processo de transporte de carga é a velocidade obtida a partir do deslocamento retilíneo do elétron.
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Um campo elétrico aplicado a um material condutor, motiva os elétrons a se movimentarem de forma ordenada, criando o que conhecemos como corrente elétrico.  Contudo, este deslocamento não é ordenado e muito menos retilíneo, mas sim com os elétrons sofrendo espalhamento em imperfeições microscópicas e na própria rede cristalina do condutor. O conceito que melhor descreve este fenômeno é:
	
	
	
	Resistividade elétrica.
	
	
	Supercondutividade elétrica.
	
	
	Resistência elétrica.
	
	
	Condutividade elétrica.
	
	
	Mobilidade elétrica.
	
	
	
	 
		
	
		5.
		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.
	
	
	
	20,15 cm
	
	
	19,12 cm
	
	
	18,27 cm
	
	
	16,24 cm
	
	
	15,26 cm
	
	
	
	 
		
	
		6.
		Na Física, distingue-se entre propriedades extensivas e propriedades intensivas. As primeiras são uma função da geometria e da quantidade de massa do corpo, enquanto as outras, não.
A resistividade e a condutividade elétricas são propriedades físicas intensivas da matéria, ou seja, não dependem da quantidade e da geometria do material em questão; porem, são afetadas por alguns fatores. Entre as opções a seguir, determine que fatores influenciam a resistividade e a condutividade elétrica de um condutor:
	
	
	
	Temperatura, comprimento do condutor e pressão.
	
	
	Volume, comprimento do condutor e impurezas.
	
	
	Temperatura, impureza e deformação mecânica.
	
	
	Deformação mecânica, volume e pressão atmosférica.
	
	
	Temperatura, pressão e impurezas.
	
	
	
	 
		
	
		7.
		Um resistor é construído utilizando-se um material cuja resistividade é igual a 44 x 10-6 Ω.cm na forma de um fio cilíndrico.  Determine o valor do resistor para um comprimento de 0,3 metros e uma área da seção reta do fio igual a 0,38 mm2.
	
	
	
	347,4 mili ohms
	
	
	384,2 mili ohms
	
	
	399,9 mili ohms
	
	
	354,6 mili ohms
	
	
	376,38 mili ohms
	
	
	
	 
		
	
		8.
		Devemos atentar para o fato de que resistividade elétrica e resistência elétrica são conceitos relacionados porém diferentes. O primeiro revela uma propriedade intensiva do material, não variando com a quantidade de massa e nem com a geometria do material em questão. Já a resistência elétrica de um material varia com a sua geometria e consequentemente com a quantidade do mesmo. Considerando o exposto, marque a opção CORRETA.
	
	
	
	À medida que um isolante tende para o estado de isolante perfeito, sua resistividade pode ser considerada infinita.
	
	
	Nada podemos afirmar sobre a resistividade do isolante sem conhecer suas dimensões.
	
	
	Quanto maior o comprimento de um fio isolante, maior é a sua resistividade.
	
	
	À medida que um condutor tende para o estado de condutor perfeito, sua resistividade tende ao infinito.
	
	
	Podemos estimar a resistência elétrica de um material conhecendo-se sua resistividade elétrica e a massa que o compõe.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
		1.
		Um pedaço de fio de alumínio tem resistência de 2 W.  Se pedaço de fio de cobre tem a mesmas dimensões do fio de alumínio, qual será sua resistência?
r alunínio = 2,825 x 10 -6 W.cm   à  20 ºC
r cobre = 1,723 x 10 -6 W.cm   à  20 ºC
	
	
	
	d) R = 0,122 Ω
	
	
	a) R = 3,28 Ω
	
	
	b) R = 1,22 Ω
	
	
	c) R = 0,328 Ω
	
	
	e) R = 2,83 Ω
	
	
	
	 
		
	
		2.
		Os metais apresentam em sua microestrutura uma periodicidade na disposição dos átomos que os classifica como materiais cristalinos. Contudo, esta organização a nível atômico tem suas falhas, o que influencia na velocidade de transporte dos eletros, ou seja, quanto maior o número de falhas na estrutura cristalina, maior a dificuldade de deslocamento dos elétrons. Para descrever a velocidade desenvolvida por estas partículas (elétrons livres), criou-se o conceito de velocidade de deslocamento (drift velocity, em Inglês), dada por vd=E.me, onde E é a intensidade do campo elétrico e me é a mobilidade elétrica do elétron.
Sabendo-se que em um experimento, utilizou-se um campo elétrico igual a E=600V/m e condutor elétrico de alumínio cuja mobilidade elétrica é igual a me=0,0012m2/V.s, escolha a opção que melhor reflete o valor da velocidade de deslocamento dos elétrons.
	
	
	
	7,2 m/s
	
	
	5 m/s
	
	
	500.000 m/s
	
	
	0,72 m/s.
	
	
	50 m/s
	
	
	
	 
		
	
		3.
		Deseja-se construir um resistor com resistência igual 12,5 mΩ. Para isso será utilizado um condutor de seção reta igual a 0,38 mm2 e comprimento igual a 0,33 metros. Determine o valor da resistividade do material a ser utilizado.
	
	
	
	1,88x 10-6 Ω.cm
	
	
	1,22x 10-6 Ω.cm
	
	
	1,44 x 10-6 Ω.cm
	
	
	1,11 x 10-6 Ω.cm
	
	
	0,99 x 10-6 Ω.cm
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		4.
		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.
	
	
	
	5,21 x 10-6 Ω.cm
	
	
	3,65 x 10-6 Ω.cm
	
	
	7,12 x 10-6 Ω.cm
	
	
	6,13 x 10-6 Ω.cm
	
	
	4,12 x 10-6 Ω.cm
	
	
	
	 
		
	
		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 III e IV.
	
	
	Somente a afirmação III.
	
	
	As afirmações I, II e IV.
	
	
	As afirmações III e V.
	
	
	As afirmações I, IV e V.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		6.
		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 s=p.I e I.mh, 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 .mh é mobilidade dos buracos.
Baseado nas informações anteriores, calcule a condutividade do semicondutor de Silício resultante da dopagem com 5.1022/m3 átomos de Boro, considerando mh = 0,05m2/V.s
 
	
	
	
	400 (ohm.m) -1
 
	
	
	4 (ohm.m) -1
	
	
	50 (ohm.m) -1
 
	
	
	200 (ohm.m) -1
 
	
	
	100 (ohm.m) -1
 
	
	
	
	 
		
	
		7.
		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).
	
	
	
	3,4 Ω
	
	
	6,8 Ω
	
	
	3,89 Ω
	
	
	4,35 Ω
	
	
	4,19 Ω
	
Explicação:
A resistência R do condutor é calculada por :
R = 0,000000017 x 100000,5
R = 3,4 Ω
 
Utilizo a fórmula:
Rf= Ri(1+α Δθ)
Rf = 3,41 (1+ 0,0039 (80-20))
Rf = 3,4x1,234
Rf = 4,19 Ω
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		8.
		Materiais cristalinos são aqueles que apresentam em sua microestrutura uma ordenação atômica, podendo manifestar diversos padrões como o cúbico de corpo centrado (CCC) ou cúbico de face centrada (CFC). Quando um campo elétrico é estabelecido através de uma estrutura cristalina, os elétrons sofrem espalhamento, executando movimentos não retilíneos. Para descrever a velocidade desenvolvida por estas partículas no condutor, criou-se o conceito de velocidade de deslocamento, em Inglês, drift velocity, cuja melhor expressão é dada por:
	
	
	
	v=s/t
	
	
	V=R.i
	
	
	r.=W.A/l
	
	
	v=E.me
	
	
	V=N.i.IpI.mh
	
		.
		Na fabricação de semicondutores, é comum a inserção de átomos com valência menor ou maior a dos átomos que constituem a matriz do semicondutor. Neste contexto, fabricam-se semicondutores de Silício do tipo-n são obtidos a partir da inserção de átomos de Fósforo, P, na rede cristalina do Silício; a este processo chamamos de dopagem. Como o Fósforo possui valência igual a 5, P+5, diz-se que esta inserção promove o surgimento de elétrons livres. Baseado nestas informações, marque a opção que apresenta um elemento que poderia substituir o Fósforo no processo de dopagem.
	
	
	
	Al+3
 
	
	
	 
B+3
 
	
	
	As+5
 
	
	
	O-2
	
	
	Ba+2
	
	
	
	 
		
	
		2.
		O Silício é o elemento chave na indústria voltada a microeletrônica. Em substratos de Silício são montados microcircuitos com uma infinidade de componentes, observáveis as vezes somente em microscópios eletrônicos. Entre as opções a seguir, determine a que melhor representa somente conceitos corretos.
	
	
	
	Semicondutores intrínsecos são aqueles que não possuem impurezas; já os semicondutores extrínsecos são aqueles que apresentam impurezas.
 
	
	
	Os semicondutores do tipo-n são aqueles obtidos através da inserção de impurezas de maior valência na matriz cristalina composta pelo elemento principal, como, por exemplo o Boro (B+3) na matriz de Silício (Si+4).
	
	
	A obtenção de um semicondutor intrínseco exige técnicas de purificação de difícil execução denominadas dopagem.
 
	
	
	Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores intrínsecos, sendo vetada a presença de qualquer impureza no sistema.
	
	
	 
 Os semicondutores do tipo-p são aqueles obtidos através da inserção de impurezas de menor valência na matriz cristalina composta pelo elemento principal, como, por exemplo o Fósforo (P+5) na matriz de Silício (Si+4).
	
	
	
	 
		
	
		3.
		A Física é a ciência que ¿olha o mundo¿ e tenta explicá-lo através do método científico, cuja linguagem principal é a Matemática.
Entre as opções a seguir, marque aquela que melhor define um conceito físico utilizado no entendimento das propriedades elétricas dos materiais.
	
	
	
	Condutividade elétrica expressa a facilidade de transporte de cargas elétricas em função da temperatura do material.
	
	
	A concentração de impurezas determina se um semicondutor é extrínseco do tipo-p ou extrínseco do tipo-n.
	
	
	Considera-se que o elétron desloca-se na velocidade da luz em um processo de condução de carga.
	
	
	Velocidade de deslocamento do elétron no processo de transporte de carga é a velocidade obtida a partir do deslocamento retilíneo do elétron.
	
	
	Mobilidade elétrica é uma grandeza que representa a facilidade de transporte de cargas elétricas em um material.
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Um campo elétrico aplicado a um material condutor, motiva os elétrons a se movimentarem de forma ordenada, criando o que conhecemos como corrente elétrico.  Contudo, este deslocamento não é ordenado e muito menos retilíneo, mas sim com os elétrons sofrendo espalhamento em imperfeições microscópicas e na própria rede cristalina do condutor. O conceito que melhor descreve este fenômeno é:
	
	
	
	Resistência elétrica.
	
	
	Condutividade elétrica.
	
	
	Resistividade elétrica.
	
	
	Supercondutividade elétrica.
	
	
	Mobilidade elétrica.
	
	
	
	 
		
	
		5.
		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.
	
	
	
	18,27 cm
	
	
	15,26 cm
	
	
	20,15 cm
	
	
	19,12 cm
	
	
	16,24 cm
	
	
	
	 
		
	
		6.
		Na Física, distingue-se entre propriedades extensivas e propriedades intensivas. As primeiras são uma função da geometria e da quantidade de massa do corpo, enquanto as outras, não.
A resistividade e a condutividade elétricas são propriedades físicas intensivas da matéria, ou seja, não dependem da quantidade e da geometria do material em questão; porem, são afetadas por alguns fatores. Entre as opções a seguir, determine que fatores influenciam a resistividade e a condutividade elétrica de um condutor:
	
	
	
	Temperatura, pressão e impurezas.
	
	
	Deformação mecânica, volume e pressão atmosférica.
	
	
	Volume, comprimento do condutor e impurezas.
	
	
	Temperatura, comprimento do condutor e pressão.
	
	
	Temperatura, impureza e deformação mecânica.
	
	
	
	 
		
	
		7.
		Um resistor é construído utilizando-se um material cuja resistividade é igual a 44 x 10-6 Ω.cm na forma de um fio cilíndrico.  Determine o valor do resistor para um comprimento de 0,3 metros e uma área da seção reta do fio igual a 0,38 mm2.
	
	
	
	354,6 mili ohms
	
	
	399,9 mili ohms
	
	
	376,38 mili ohms
	
	
	384,2 mili ohms
	
	
	347,4 mili ohms
	
	
	
	 
		
	
		8.
		Devemos atentar para o fato de que resistividade elétrica e resistência elétrica são conceitos relacionados porém diferentes. O primeiro revela uma propriedade intensiva do material, não variando com a quantidade de massa e nem com a geometria do material em questão. Já a resistência elétrica de um material varia com a sua geometria e consequentemente com a quantidade do mesmo. Considerando o exposto, marque a opção CORRETA.
	
	
	
	À medida que um condutor tende para o estado de condutor perfeito, sua resistividade tende ao infinito.
	
	
	Nada podemos afirmar sobre a resistividade do isolante sem conhecer suas dimensões.
	
	
	Podemos estimar a resistência elétrica de um material conhecendo-se sua resistividade elétrica e a massa que o compõe.
	
	
	À medida que um isolante tende para o estado de isolante perfeito, sua resistividade pode ser considerada infinita.
	
	
	Quanto maior o comprimento de um fio isolante, maior é a sua resistividade.
		1.
		Existem diversas formas de energia que percorrem a rede cristalina de um condutor metálico. Em um condutor que possui sua temperatura elevada, por exemplo, seus átomos apresentam alta energia térmica, o que aumenta amplitude de vibração dos mesmos. Quando estabelecemos um campo elétrico através do mesmo, os elétrons livres colidem com a estrutura atômica provocando ainda mais o aumento da amplitude vibracional. Como todos os átomos estão conectados através de ligações atômicas, o aumento da amplitude de vibração se transfere de um átomo para o outro, provocando o surgimento de uma onda de alta freqüência e energia quantizada denominada de fônon. (CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering: An Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 20). Com relação ao exposto, podemos afirmar que:
	
	
	
	Provavelmente a energia cinética dos elétrons será maior em material isolante sob campo elétrico de mesma intensidade ao aumentarmos a temperatura.
	
	
	Provavelmente a energia cinética dos elétrons será igual em material condutor e isolante quando submetidos a mesma diferença de potencial.
	
	
	Em um isolante a energia cinética dos elétrons tende ao infinito.
	
	
	Provavelmente a energia cinética dos elétrons será maior em material condutorcampo elétrico de mesma intensidade ao aumentarmos a temperatura.
	
	
	Em um material condutor a energia cinética dos elétrons tende a zero.
	
	
	
	 
		
	
		2.
		Além da forma vibracional que se propaga através da rede cristalina interligada, o calor pode também se manifestar através da vibração de elétrons. Isto ocorre, contudo, somente em relação aos elétrons livres e não relação aos eletros da banda de valência, uma vez que estes últimos encontram-se fortemente ligados aos átomos. Esta vibração dos elétrons (também é uma forma calor) contribui de maneira menos significativa para o aumento da capacidade térmica, mas pode alterar a corrente elétrica produzida por uma diferença de potencial, tornando a condução mais difícil.
Com relação a produção de calor, selecione a opção correta:
	
	
	
	Deve-se adotar para compor o resistor de um chuveiro um material que não tenha sofrido qualquer tipo de deformação mecânica.
	
	
	A vibração da rede cristalina que compõe um material é essencial para a resistência a passagem de elétrons e a conseqüente produção de calor, principalmente a baixas temperaturas.
	
	
	A presença de impurezas em um material colabora para a diminuição da resistência a passagem de corrente elétrica e, portanto, colabora negativamente a produção de calor.
	
	
	A utilização de alumínio puro e sem impurezas na fabricação de um resistor aumenta a dissipação de calor, se comparado com um resistor de alumínio altamente encruado (deformado)
	
	
	A presença de defeitos na rede atômica que compõe o material colabora para a produção de calor.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		3.
		Que átomos de impureza são utilizados na dopagem do silício para formar um semicondutor tipo n?
	
	
	
	Átomos com 5 elétrons na camada de valência.
	
	
	Átomos com 3 elétrons na camada de valência.
	
	
	Átomos com 4 elétrons na camada de valência.
	
	
	Átomos com 2 elétrons na camada de valência.
	
	
	Átomos com 1 elétron na camada de valência.
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Em 1949, William O. Shockley, pesquisador da "Bell Telephone Laboratories", publicou no "Bell System Technnical Journal" um artigo estabelecendo a teoria referente ao comportamento de transistores, uma aplicação direta dos semicndutores. Estava claro que o aparecimento destes novos materiais havia desencadeado um imediato avanço na modelagem físico-matemática associada ao assunto, nos oferecendo expressões como a condutividade intrínseca, dada por s = p | e | mb  + n | e | me..
Com relação a expressão anterior, só NÃO PODEMOS afirmar que:
	
	
	
	Condutividade intrínseca depende da concentração dos portadores de carga positiva.
	
	
	Condutividade intrínseca depende da concentração dos portadores de carga negativa.
	
	
	Condutividade intrínseca depende da mobilidade dos buracos.
	
	
	Condutividade intrínseca depende da mobilidade dos elétrons.
	
	
	Condutividade intrínseca depende do campo elétrico criado pelos elétrons.
	
	
	
	 
		
	
		5.
		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.
	
	
	Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores intrínsecos, sendo vetada a presença de qualquer impureza no sistema.
	
	
	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.
	
	
	Mobilidade elétrica é uma grandeza que representa a facilidade de transporte de cargas elétricas em um material.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		6.
		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:
	
	
	
	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.
	
	
	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.
	
	
	O Efeito Hall é utilizado para se determinar o portador de carga majoritário e a sua mobilidade em um semicondutor extrínseco.
	
	
	Semicondutores intrínsecos são aqueles que possuem impurezas.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		7.
		Materiais cristalinos possuem seus átomos ¿dispostos¿ de forma periódica em uma rede tridimensional que se repete através de seu volume. Esta estrutura, aliada aos defeitos microestruturais que porventura se originam no processo de fabricação, não permitem o deslocamento retilíneo dos elétrons livres quando submetidos a um campo elétrico. Para descrever a velocidade desenvolvida por estas partículas (elétrons livres), criou-se o conceito de velocidade de deslocamento (drift velocity, em Inglês), dada por vd=E.me, onde E é a intensidade do campo elétrico e me é a mobilidade elétrica do elétron.
Uma conseqüência da interação entre os defeitos da rede cristalina e os elétrons é:
	
	
	
	Aumento da resistividade elétrica do material.
	
	
	Diminuição da resistência elétrica do material
	
	
	Deformação mecânica do material.
	
	
	Aumento da aceleração eletrônica.
	
	
	Geração de calor.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		8.
		A resistividade de um material varia com a temperatura e, para pequenas variações, podemos assumir que a mesma obedece a expressão r=r0+aT, onde r0 e a ao constantes. Para variações maiores de temperatura, a expressão da resistividade pode assumir a forma  r=r0+ bT+aT2 , onde r0 , b e a são constantes.
Baseado nas informações anteriores, indique a forma geométrica que melhor indica a variação da resistividade com a temperatura no último caso citado.
	
	
	
	Parábola.
	
	
	Elipse.
	
	
	Hipérbole.
	
	
	Reta.
	
	
	Círculo.
	
		1.
		Como é chamada a grandeza constante que está presente na Lei de Ohm?
	
	
	
	Condutividade
	
	
	Indutância
	
	
	Resistência
	
	
	Condutância
	
	
	 Resistividade
	
	
	
	 
		
	
		2.
		A "Bell Telephone Laboratories" passou a década de 1940 tentando criar dispositivos eletrônicos comutadores que fossem mais eficientes e baratos que as válvulas utilizadas. Finalmente, em 1947, dois de seus pesquisadores, Walter H. Brittain e John Bardeen tiveram sucesso na criação de um dispositivo amplificador a partir de uma placa de silício imersa em solução salina; iniciava-se a era dos semicondutores. A modelagem física referente a estes materiais se desenvolveu bastante nos anos seguintes, originando conceitos como condutividade intrínseca, cuja expressão podemos descrever como   s = p | e | mb  + n | e | me.
Com relação aos termos presentes na expressão anterior, podemos identificá-los como nos itens a seguir, com EXCEÇÂO de.
	
	
	
	p - número de buracos por metro cúbico.n - número de átomos por metro cúbico.
	
	
	| e |- módulo da carga dos elétrons.
	
	
	mb - mobilidade do buraco.
	
	
	me - mobilidade dos elétrons.
	
	
	
	 
		
	
		3.
		Polarização, como mostra a figura a seguir, é o alinhamento de momentos dipolares atômicos ou moleculares, permanentes ou induzidos, com um campo elétrico aplicado externamente. Das opções abaixo, indique aquela que não representa um tipo de polarização:
(CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering - An Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 19).
	
	
	
	Iônica.
	
	
	Eletrônica + iônica
	
	
	Magnética.
	
	
	Eletrônica.
	
	
	De orientação.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		4.
		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:
	
	
	
	Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores extrínsecos.
	
	
	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.
	
	
	A obtenção de um semicondutor extrínseco exige técnicas de inserção de ¿impurezas¿ de difícil execução denominadas dopagem.
	
	
	Mobilidade elétrica é uma grandeza que representa a facilidade de transporte de cargas elétricas somente nas junções P-N.
	
	
	A condutividade elétrica de um semicondutor expressa a facilidade de transporte de cargas elétricas somente se o semicondutor for intrínseco, ou seja, puro.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		5.
		Em 1947, pesquisadores da "Bell Telephone Laboratories" obtiverem em laboratório um dispositivo amplificador a partir da imersão de uma placa de silício em uma solução alcalina. Um mês depois, introduziram na placa de silício, o germânio em quantidades pequenas, como impureza, melhorando ainda mais o desempenho do dispositivo. Estava iniciada a era dos semicondutores extrínsecos. A tecnologia criada nesta época originou materiais constituídos de uma matriz "pura" de um determinado elemento com pequeníssimas quantidades de impurezas de outro elemento, como, por exemplo, uma matriz de Si, que apresenta quatro elétrons em sua última camada, com átomos de P inseridos, os quais possuem valência 5.
Com relação ao material descrito anteriormente, PODEMOS descrevê-lo como:
	
	
	
	Semicondutor extrínseco tipo-n de fósforo
	
	
	Semicondutor extrínseco tipo-n de silício
	
	
	Semicondutor intrínseco de silício
	
	
	Semicondutor extrínseco tipo-p de fósforo
	
	
	Semicondutor extrínseco tipo-p de silício
	
	
	
	 
		
	
		6.
		Em semicondutores, devemos considerar que sempre que ¿criamos¿ uma carga negativa, automaticamente "criamos" uma carga positiva (lei da conservação das cargas), que está associada ao conceito físico de vazio (volume deixado pela saída do elétron), "buraco" ou, em inglês, hole.
A condutividade elétrica nos semicondutores intrínsecos é dependente da movimentação dos portadores de carga negativos (elétrons) e positivos (buracos) da seguinte forma: σ = N ІeІ µe + P ІeІ µh, onde σ é a condutividade elétrica do material (ohm.m)-1; onde N e P são as densidades de cargas negativas e positivas por volume (Número de cargas/m3), respectivamente І e І é o módulo da carga do elétron (1,6 x 10 -19 C), µe e µh são as mobilidades elétricas dos elétrons e dos buracos (m2/V m), respectivamente.
Considerando o exposto, pode-se afirmar que:
	
	
	
	Nos condutores extrínsecos do tipo-p, onde P é muito maior que N, pode-se aproximar a expressão por σ = N ІeІ µh.
 
	
	
	Nos condutores extrínsecos do tipo-n, onde N é muito maior que P, pode-se aproximar a expressão por 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.
	
	
	Nos condutores intrínsecos, tem-se N=P e, portanto, pode-se escrever que σ = N ІeІ (µe + µh).
	
	
	Nos condutores intrínsecos, raramente tem-se N=P e, portanto, deve-se manter a expressão  σ = N ІeІ µe + P ІeІ µh.
	
	
	
	 
		
	
		7.
		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 = N ІeІ µh.
	
	
	σ = 2 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 = P ІeІ µh.
	
	
	σ = N ІeІ (µe + µh).
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		8.
		Do ponto de vista tecnológico,  a fabricação de transistores a partir de semicondutores dopados, foi estrategicamente decisivo para a evolução da eletrônica moderna. Os primeiros transistores apresentavam desempenho insatisfatório devido a impurezas como o Ouro e o Cobre, devido às precárias técnicas de refinamento da década de 1950. Foi somente em 1954, que um pesquisador da Bell Laboratories, William G. Pfann, engenheiro metalúrgico, desenvolveu um método adequado para a requerida purificação destes materiais (MEYER HERBERT W., A History of Electricity and Magnetism , Burnby Library, Connecticut, Norwalk, 1972, Chapter 17).
Com relação aos semicondutores, é possível afirmar que:
	
	
	
	A resistividade do semicondutor aumenta com a concentração de impurezas.
	
	
	Qualquer impureza oriunda de elementos de boa qualidade servem para dopar semicondutores.
	
	
	A temperatura não altera as propriedades elétricas dos semicondutores.
	
	
	Os semicondutores intrínsecos possuem impurezas que acrescentam portadores de carga negativas ou portadores de carga positivas.
	
	
	A concentração de impurezas determina se um semicondutor é extrínseco do tipo-n ou extrínseco do tipo-p.
		
		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:
	
	
	
	Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores intrínsecos, sendo vetada a presença de qualquer impureza no sistema.
	
	
	Mobilidade elétrica é uma grandeza que representa a facilidade de transporte de cargas elétricas em um material.
	
	
	A obtenção de um semicondutor intrínseco exige técnicas de purificação de difícil execução denominadas dopagem.
	
	
	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.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		2.
		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 eletrônicostem 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:
	
	
	
	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.
	
	
	Semicondutores intrínsecos são aqueles que 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.
	
	
	O Efeito Hall é utilizado para se determinar o portador de carga majoritário e a sua mobilidade em um semicondutor extrínseco.
	
	
	Na eletrônica presente em microprocessadores, são utilizados somente semicondutores intrínsecos de Silício
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		3.
		Materiais cristalinos possuem seus átomos ¿dispostos¿ de forma periódica em uma rede tridimensional que se repete através de seu volume. Esta estrutura, aliada aos defeitos microestruturais que porventura se originam no processo de fabricação, não permitem o deslocamento retilíneo dos elétrons livres quando submetidos a um campo elétrico. Para descrever a velocidade desenvolvida por estas partículas (elétrons livres), criou-se o conceito de velocidade de deslocamento (drift velocity, em Inglês), dada por vd=E.me, onde E é a intensidade do campo elétrico e me é a mobilidade elétrica do elétron.
Uma conseqüência da interação entre os defeitos da rede cristalina e os elétrons é:
	
	
	
	Deformação mecânica do material.
	
	
	Aumento da resistividade elétrica do material.
	
	
	Aumento da aceleração eletrônica.
	
	
	Geração de calor.
	
	
	Diminuição da resistência elétrica do material
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Além da forma vibracional que se propaga através da rede cristalina interligada, o calor pode também se manifestar através da vibração de elétrons. Isto ocorre, contudo, somente em relação aos elétrons livres e não relação aos eletros da banda de valência, uma vez que estes últimos encontram-se fortemente ligados aos átomos. Esta vibração dos elétrons (também é uma forma calor) contribui de maneira menos significativa para o aumento da capacidade térmica, mas pode alterar a corrente elétrica produzida por uma diferença de potencial, tornando a condução mais difícil.
Com relação a produção de calor, selecione a opção correta:
	
	
	
	Deve-se adotar para compor o resistor de um chuveiro um material que não tenha sofrido qualquer tipo de deformação mecânica.
	
	
	A presença de impurezas em um material colabora para a diminuição da resistência a passagem de corrente elétrica e, portanto, colabora negativamente a produção de calor.
	
	
	A utilização de alumínio puro e sem impurezas na fabricação de um resistor aumenta a dissipação de calor, se comparado com um resistor de alumínio altamente encruado (deformado)
	
	
	A vibração da rede cristalina que compõe um material é essencial para a resistência a passagem de elétrons e a conseqüente produção de calor, principalmente a baixas temperaturas.
	
	
	A presença de defeitos na rede atômica que compõe o material colabora para a produção de calor.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		5.
		Em 1949, William O. Shockley, pesquisador da "Bell Telephone Laboratories", publicou no "Bell System Technnical Journal" um artigo estabelecendo a teoria referente ao comportamento de transistores, uma aplicação direta dos semicndutores. Estava claro que o aparecimento destes novos materiais havia desencadeado um imediato avanço na modelagem físico-matemática associada ao assunto, nos oferecendo expressões como a condutividade intrínseca, dada por s = p | e | mb  + n | e | me..
Com relação a expressão anterior, só NÃO PODEMOS afirmar que:
	
	
	
	Condutividade intrínseca depende da mobilidade dos elétrons.
	
	
	Condutividade intrínseca depende da concentração dos portadores de carga positiva.
	
	
	Condutividade intrínseca depende da concentração dos portadores de carga negativa.
	
	
	Condutividade intrínseca depende do campo elétrico criado pelos elétrons.
	
	
	Condutividade intrínseca depende da mobilidade dos buracos.
	
	
	
	 
		
	
		6.
		Existem diversas formas de energia que percorrem a rede cristalina de um condutor metálico. Em um condutor que possui sua temperatura elevada, por exemplo, seus átomos apresentam alta energia térmica, o que aumenta amplitude de vibração dos mesmos. Quando estabelecemos um campo elétrico através do mesmo, os elétrons livres colidem com a estrutura atômica provocando ainda mais o aumento da amplitude vibracional. Como todos os átomos estão conectados através de ligações atômicas, o aumento da amplitude de vibração se transfere de um átomo para o outro, provocando o surgimento de uma onda de alta freqüência e energia quantizada denominada de fônon. (CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering: An Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 20). Com relação ao exposto, podemos afirmar que:
	
	
	
	Em um material condutor a energia cinética dos elétrons tende a zero.
	
	
	Provavelmente a energia cinética dos elétrons será maior em material isolante sob campo elétrico de mesma intensidade ao aumentarmos a temperatura.
	
	
	Provavelmente a energia cinética dos elétrons será maior em material condutor campo elétrico de mesma intensidade ao aumentarmos a temperatura.
	
	
	Provavelmente a energia cinética dos elétrons será igual em material condutor e isolante quando submetidos a mesma diferença de potencial.
	
	
	Em um isolante a energia cinética dos elétrons tende ao infinito.
	
	
	
	 
		
	
		7.
		A resistividade de um material varia com a temperatura e, para pequenas variações, podemos assumir que a mesma obedece a expressão r=r0+aT, onde r0 e a ao constantes. Para variações maiores de temperatura, a expressão da resistividade pode assumir a forma  r=r0+ bT+aT2 , onde r0 , b e a são constantes.
Baseado nas informações anteriores, indique a forma geométrica que melhor indica a variação da resistividade com a temperatura no último caso citado.
	
	
	
	Reta.
	
	
	Círculo.
	
	
	Elipse.
	
	
	Hipérbole.
	
	
	Parábola.
	
	
	
	 
		
	
		8.
		Que átomos de impureza são utilizados na dopagem do silício para formar um semicondutor tipo n?
	
	
	
	Átomos com 5 elétrons na camada de valência.
	
	
	Átomos com 1 elétron na camada de valência.
	
	
	Átomos com 3 elétrons na camada de valência.
	
	
	Átomos com 2 elétrons na camada de valência.
	
	
	Átomos com 4 elétrons na camada de valência.
	
		1.
		Mediu-se um valor de resistência igual a 5,66 mΩ na temperatura de 70oC. Sabendo-se que o coeficiente de temperatura do material utilizado é igual a 0,0036 oC-1, determine o valor da resistência esperada na temperatura de 25oC.
	
	
	
	6,57 ohms
	
	
	4,87 ohms
	
	
	5,43 ohms
	
	
	7,46 ohms
	
	
	5,41miliohms
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		2.
		A condutividade de um semicondutor varia com diversos parâmetros, entre os quais podemos citar a concentração de portadores de carga, a mobilidade destes portadores, o estado de deformação plástica do material e a temperatura, entre outros parâmetros. Com relação a dependência da temperatura em particular, tem-se que a condutividade varia segundo a expressão s = Cn T-3/2 e (-Eg/2kT), na qual "C" é uma constante associada ao material, "T" é a tempera em Kelvin, "Eg" é a "energia de gap" e "k" é a constante de Boltzmann, igual a 8,62 x 10-5 eV/K.
Com base na expressão anterior, PODEMOS afirmar que:
	
	
	
	A medida que a temperatura aumenta, a condutividade diminui.
	
	
	A medida quea temperatura aumenta, a condutividade aumenta.
	
	
	A expressão apresentada possui um ponto de máximo, indicando que até determinada temperatura a condutividade aumenta, diminuindo logo depois
	
	
	A expressão apresentada possui um ponto de mínimo, indicando que até determinada temperatura a condutividade diminui, aumentando logo depois.
	
	
	O efeito da condutividade na temperatura é desprezível, de tal forma que podemos considerá-la constante a medida que a temperatura aumenta
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		3.
		O Germânio foi um dos elementos testados no início da microeletrônica para ser utilizado como semicondutor; porém, o mesmo possui algumas características diferentes com relação ao Silício; por exemplo, é muito comum em projetos de microcircuitos, utilizar como condutividade elétrica máxima para o Germânio o valor de 100 (ohm.m) -1.
Considerando-se o exposto anteriormente e sabendo-se que a condutividade elétrica do semicondutor de Germânio em função da temperatura é dada por ln s = 14 - 4.000. T-1 aproximadamente, onde T é a temperatura de trabalho em Kelvin, marque a opção correta abaixo:
	
	
	
	O componente possui temperatura limite de trabalho igual a 170oC, que corresponde a 443K na escala Kelvin.
	
	
	O componente não apresentará limitações quanto a temperatura de trabalho.
	
	
	O componente só poderá trabalhar a temperatura ambiente de 25oC, que corresponde a 298K na escala Kelvin.
	
	
	O componente poderá trabalhar até a temperatura de 200oC, que corresponde a 473K.
	
	
	O componente poderá trabalhar a temperatura de 150oC, que corresponde a temperatura de 423K na escala Kelvin.
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Que átomos de impureza são utilizados na dopagem do silício para formar um semicondutor tipo p?
	
	
	          
	Átomos com 7 elétrons na camada de valência.
	
	          
	Átomos com 5 elétrons na camada de valência.
	
	          
	Átomos com 6 elétrons na camada de valência.
	
	          
	Átomos com 4 elétrons na camada de valência.
	
	          
	Átomos com 3 elétrons na camada de valência.
	
	
	
	 
		
	
		5.
		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).
 
	
	
	
	Lei de Ohm.
	
	
	Efeito Fischer.
	
	
	Efeito Hall.
	
	
	Efeito Joule.
	
	
	Efeito Tcherenkov.
	
	
	
	 
		
	
		6.
		Qual é a principal característica dos materiais semicondutores?
	
	
	
	São condutores e isolantes.
	
	
	Não são condutores e isolantes.
 
	
	
	São somente isolantes
	
	
	São somente supercondutores.
	
	
	São somente condutores
	
	
	
	 
		
	
		7.
		Semicondutores extrínsecos são obtidos através da inserção de elementos ¿impureza¿ na rede cristalina do Silício, originando portadores de carga na forma de buracos, presentes nos condutores tipo-p, ou elétrons, presentes nos condutores tipo-n.
(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 Silício.
	
	
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Germânio.
	
	
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Gálio.
	
	
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor extrínseco de Silício do tipo-n.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		8.
		Uma amostra de um determinado semicondutor a uma dada temperatura tem condutividade de 280 (Ω.m)-1. Sabendo que a concentração de buracos é de 2 x 1020 m-3 e que a mobilidade de buracos e elétrons nesse material são respectivamente 0,09 m2/V.S e 0,28 m2/V.S, a concentração de elétrons é:
	
	
	
	140,25 x 1019 m-3
	
	
	541,05 x 1019 m-3
	
	
	618,57 x 1019 m-3
	
	
	412,88 x 1019 m-3
	
	
	715,78 x 1019 m-3
	
	 
		
	
		1.
		Existem na teoria diversos processos de fabricação de semicondutores, tanto do tipo p quanto do tipo n. Quando assumimos teoricamente a possibilidade de inserir átomos de Arsênio, cuja valência é 5, As+5, em uma matriz de Silício, cuja valência é 4, Si+4, promovemos o surgimento de "buracos" na estrutura cristalina. Baseado nestas informações, escolha a opção que apresenta um elemento que poderia substituir o Arsênio neste processo.
	
	
	
	O-2
	
	
	Be+2
	
	
	P+5
	
	
	Na+
	
	
	Ge+5
	
	
	
	 
		
	
		2.
		Em 1951 o primeiro transistor, uma aplicação direta dos semicondutores, foi apresentado ao mundo comercial, porém somente em 1954 foi possível a produção em escala deste dispositivo eletrônico, após resolverem o problema de impurezas de ouro e cobre nas matrizes de silício e germânio, Com relação ao material motivador dos acontecimentos anteriormente descritos, os semicondutores, podemos afirmar que um grande número de modelagens físico-matemáticas foram desenvolvidas, entre as quais a que se refere a condutividade elétrica dos semicondutores extrínsecos tipo-p, na qual se expressa a predominância da concentração dos portadores de carga positiva, ou seja, dos buracos.
Com relação a esta expressão, qual das opções a seguir oferece a MELHOR representação.
	
	
	
	s = p | e | mb  + n | e | me
	
	
	s = n | e | mb  + p | e | me
	
	
	s = n | e | me
	
	
	s = p | e | mb
	
	
	s =  ni | e | ( me+ mb )
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		3.
		Uma amostra de um determinado semicondutor a uma dada temperatura tem condutividade de 280 (Ω.m)^(-1). Sabendo que a concentração de buracos é de 2 x 10^20 m^(-3) e que a mobilidade de buracos e elétrons nesse material são respectivamente 0,09 m^2/V.S e 0,28 m^2/V.S, a concentração de elétrons é:
	
	
	
	140,25 x 10^19 m^-3
	
	
	715,78 x 10^19 m^-3
	
	
	541,05 x 10^19 m^-3
	
	
	618,57 x 10^19 m^-3
	
	
	412,88 x 10^19 m^-3
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Semicondutores, como a palavra sugere, podem apresentar comportamento condutor ou isolante, dependendo da temperatura de utilização, no caso de condutores intrínsecos. Entre os materiais mais utilizados com estas características, encontram-se o germânio, o silício e o arseneto de gálio. No intuito de entender o comportamento destes materiais, diversas teorias físicas foram criadas, introduzindo conceitos novos, como a mobilidade elétrica de elétrons, me, e de buracos, mb.
Com relação ao conceito de mobilidade elétrica, assinale a opção CORRETA:
	
	
	
	me =2 mb
	
	
	me = mb
	
	
	me < mb
	
	
	me =1/2 mb
	
	
	me > mb
	
	
	
	 
		
	
		5.
		A técnica mais utilizada para obtenção de semicondutores extrínsecos é a inserção de elementos ¿impureza¿ na rede cristalina do Silício, originando portadores de carga na forma de buracos, presentes nos condutores tipo-p, ou elétrons, presentes nos condutores tipo-n.
 (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 intrínseco de Gálio.
	
	
	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 extrínseco de Silício do tipo-p.
	
	
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Silício.
	
	
	
	 
		
	
		6.
		Assinale a alternativa correta:
	
	
	
	No diodo semicondutor de silício, a queda de tensão em seus terminaisquando polarizado diretamente, isto é, com a polaridade positiva da fonte de tesão conectada no material tipo P e a polaridade negativa conectada ao material tipo N, é 0,7V.
	
	
	No diodo semicondutor de silício, a queda de tensão em seus terminais quando polarizado diretamente, isto é, com a polaridade positiva da fonte de tesão conectada no material tipo P e a polaridade negativa conectada ao material tipo N, é 0,3V.
	
	
	No diodo semicondutor de silício, a queda de tensão em seus terminais quando polarizado diretamente, isto é, com a polaridade positiva da fonte de tesão conectada no material tipo N e a polaridade negativa conectada ao material tipo P, é 0,3V.
	
	
	No diodo semicondutor de silício, a queda de tensão em seus terminais quando polarizado diretamente, isto é, com a polaridade positiva da fonte de tesão conectada no material tipo N e a polaridade negativa conectada ao material tipo P, é 1V.
	
	
	No diodo semicondutor de silício, a queda de tensão em seus terminais quando polarizado diretamente, isto é, com a polaridade positiva da fonte de tesão conectada no material tipo N e a polaridade negativa conectada ao material tipo P, é 0,7V.
	
	
	
	 
		
	
		7.
		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:
 
 
 
	
	
	
	Em nenhuma temperatura exposta no gráfico, haverá problemas de inversão de condutividade elétrica.
	
	
	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.
	
	
	A temperatura de 100oC, o componente eletrônico montado com os condutores intrínseco e extrínseco provavelmente funcionará sem problemas referentes a condutividade.
	
	
	A temperatura de 100oC, o componente eletrônico montado com os condutores intrínseco e extrínseco provavelmente apresentará problemas referentes a condutividade.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		8.
		O século XX foi marcado por inúmeros avanços tecnológicos, entre os quais os advento dos semicondutores extrínsecos, essenciais na fabricação de microcomponentes eletrônicos. Uma das técnicas de produção desses semicondutores é a eletro inserção de átomos de valências diferentes de +4 na matriz do Silício.
Considerando a exposição anterior, PODEMOS afirmar que.
	
	
	
	a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício origina um condutor extrínseco com "buracos".
	
	
	a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício origina um condutor extrínseco tipo n.
	
	
	a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício não origina um condutor extrínseco.
	
	
	a inserção de átomos de Boro na matriz de Silício origina um condutor extrínseco tipo n.
	
	
	a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício origina um condutor extrínseco tipo p.
		.
		O tipo de carga predominante e a concentração das mesmas em um semicondutor (elétrons ou buracos) pode ser determinada através de um experimento chamado Efeito Hall. Deste experimento, obtém-se a constante de Hall, RH, que, por sua vez, está relacionada a n, quantidade de elétrons por m3 do semicondutor, por  n=(RH I e I)-1, onde  l e l =1,6.10 -19C.
Considerando-se um corpo de prova feito de Alumínio, com RH=-3,16 . 10 -11, determine a quantidade aproximada de portadores de carga (em módulo) por m3.
	
	
	
	20 . 1015
	
	
	1,5 . 1026
	
	
	1,5 . 1025
	
	
	20 . 1030
	
	
	2,0 1029.
	
	
	
	 
		
	
		2.
		Que átomos de impureza são utilizados na dopagem do silício para formar um semicondutor tipo p?
	
	
	          
	Átomos com 4 elétrons na camada de valência.
	
	          
	Átomos com 6 elétrons na camada de valência.
	
	          
	Átomos com 5 elétrons na camada de valência.
	
	          
	Átomos com 3 elétrons na camada de valência.
	
	          
	Átomos com 7 elétrons na camada de valência.
	
	
	
	 
		
	
		3.
		Uma amostra de um determinado semicondutor a uma dada temperatura tem condutividade de 280 (Ω.m)-1. Sabendo que a concentração de buracos é de 2 x 1020 m-3 e que a mobilidade de buracos e elétrons nesse material são respectivamente 0,09 m2/V.S e 0,28 m2/V.S, a concentração de elétrons é:
	
	
	
	618,57 x 1019 m-3
	
	
	140,25 x 1019 m-3
	
	
	715,78 x 1019 m-3
	
	
	412,88 x 1019 m-3
	
	
	541,05 x 1019 m-3
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		4.
		O Germânio foi um dos elementos testados no início da microeletrônica para ser utilizado como semicondutor; porém, o mesmo possui algumas características diferentes com relação ao Silício; por exemplo, é muito comum em projetos de microcircuitos, utilizar como condutividade elétrica máxima para o Germânio o valor de 100 (ohm.m) -1.
Considerando-se o exposto anteriormente e sabendo-se que a condutividade elétrica do semicondutor de Germânio em função da temperatura é dada por ln s = 14 - 4.000. T-1 aproximadamente, onde T é a temperatura de trabalho em Kelvin, marque a opção correta abaixo:
	
	
	
	O componente não apresentará limitações quanto a temperatura de trabalho.
	
	
	O componente poderá trabalhar até a temperatura de 200oC, que corresponde a 473K.
	
	
	O componente só poderá trabalhar a temperatura ambiente de 25oC, que corresponde a 298K na escala Kelvin.
	
	
	O componente possui temperatura limite de trabalho igual a 170oC, que corresponde a 443K na escala Kelvin.
	
	
	O componente poderá trabalhar a temperatura de 150oC, que corresponde a temperatura de 423K na escala Kelvin.
	
	
	
	 
		
	
		5.
		Semicondutores extrínsecos são obtidos através da inserção de elementos ¿impureza¿ na rede cristalina do Silício, originando portadores de carga na forma de buracos, presentes nos condutores tipo-p, ou elétrons, presentes nos condutores tipo-n.
(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 intrínseco de Gálio.
	
	
	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 extrínseco de Silício do tipo-p.
		
	Gabarito
Comentado
	
	
	
	
	 
		
	
		6.
		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).
 
	
	
	
	Lei de Ohm.
	
	
	Efeito Hall.
	
	
	Efeito Tcherenkov.
	
	
	Efeito Fischer.
	
	
	Efeito Joule.
	
	
	
	 
		
	
		7.
		A condutividade de um semicondutor varia com diversos parâmetros, entre os quais podemos citar a concentração de portadores de carga, a mobilidade