Questões

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 \, ext{ohms} para 30 \, ext{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 5 \, ext{m}, pode-se dizer que:

Dos componentes eletrônicos que surgiram 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. Considerando que a mobilidade elétrica dos portadores de carga e a condutividade elétrica de um semicondutor estão relacionadas por s=n.l e l.me, calcule a condutividade de um semicondutor de Silício dopado com 10^{23} átomos por m^{3} de Fósforo, sabendo-se que l e l =1,6 imes 10^{-19} C e m_{e} = 0,14 m^{2}/V.s.

Alguns materiais apresentam uma grande resistência ao trânsito de elétrons, sendo denominados de isolantes. Estes materiais encontram grande aplicação, quando desejamos isolar o operador de máquinas que apresentam força eletromotriz do perigo de choques elétricos. Entre os materiais a seguir relacionados, qual o que MELHOR poderia ser utilizado como isolante, considerando aspectos elétricos.

Material Condutividade (Ohm.m^-1)

• Alumina 5,5 imes 10^{-13}
• Concreto 6,7 imes 10^{-9}
• Porcelana 7,5 imes 10^{-10}
• Sílica fundida 9,0 imes 10^{-18}
• Poliestireno 8,4 imes 10^{-14}

A carga formal de um átomo é um parâmetro importante para se avaliar se determinada opção de fórmula estrutural é uma boa representação da mesma. Dentre os seguintes critérios que envolvem as cargas formais, qual está correto?

Capacitância é uma grandeza física associada a dispositivos denominados de capacitores e que possuem a finalidade de armazenar carga. Do ponto de vista quantitativo, define-se capacitância, C, de um capacitor como a razão entre a sua carga, Q, e a diferença de potencial, V, ao qual o mesmo está submetido, ou seja, C = \frac{Q}{V}. No sistema internacional de unidades (SI), a capacitância é medida em Farad (F). Considerando o exposto, determine a opção correta.

A capacitância do capacitor sempre varia com a corrente elétrica do circuito, como mostra a expressão C = \frac{Q}{V}.

Um capacitor que tenha acumulado uma carga de 0,010C e que possui capacitância igual a 2F está submetido a uma diferença de potencial igual a 0,05V.

Um capacitor que possui capacitância igual a 0,06F e está submetido a uma diferença de potencial igual a 2V acumula uma carga de 0,003C.

Um capacitor submetido a 120V e que tenha acumulado uma carga de 0,008C possui capacitância igual a 0,00007 F.

Dois capacitores idênticos submetidos respectivamente a diferenças de potencial iguais a 2V e \frac{V}{2} terão 2C e 1C de carga respectivamente.

Os materiais são classificados basicamente em metálicos, cerâmicos e poliméricos. São características dos materiais metálicos:

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:

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 |e| µ_e + P |e| µ_h, 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 |e| é o módulo da carga do elétron (1,6 imes 10^{-19} C), µ_e e µ_h são as mobilidades elétricas dos elétrons e dos buracos (m²/V m), respectivamente. Considerando o exposto, pode-se afirmar que:

Um pedaço de fio de alumínio tem resistência de 2 \, \Omega. Se pedaço de fio de cobre tem as mesmas dimensões do fio de alumínio, qual será sua resistência?

Qual será a resistência do fio de cobre?

Um material semicondutor hoje é a base material da Eletrônica Moderna, sendo responsável pelo desenvolvimento de uma série de dispositivos essenciais à eletrônica. Assinale a alternativa que apresenta exemplos corretos de elementos construídos a partir de materiais semicondutores: