Lista 1 de Exercícios de Materiais Elétricos

Lista 1 de Exercícios de Materiais Elétricos
1. A condutividade elétrica do cobre é de 6,0. 107 S/m. Se usarmos um fio de cobre
com 0,1 cm de diâmetro em um circuito elétrico transportando uma corrente de
12 A, quantos Watts de calor são perdidos por metro de fio? (Resposta: 3,06 W/m).
2. Dois fios de materiais diferentes têm o mesmo comprimento (l) e a mesma
resistência (R). Considerar r1 e r2 raios dos fios e A1 e A2 áreas das seções
transversais. A razão entre as condutividades é igual a:
a.(
r
)  1
 r2
b.( )



2
A2
A1
c.(
) A1A2
d.(
r
)  1
 r2
e.(
) r1 r2  .



0,5
0,5
3. Um fio de alumínio tem 10 Ω de resistência. Qual é a resistência do mesmo fio se
for feito de cobre?
4. Marcar V ou F:
a.(
b.(
) Os portadores de cargas em metais são elétrons e lacunas.
) Os portadores de cargas em semicondutores extrínsecos são elétrons e
lacunas.
c.(
) Um fio de cobre possui um diâmetro de 0,027 cm. São necessários 122,5
metros de fio para se obter uma resistência de 5 Ω.
d.(
) a facilidade com que um material é capaz de conduzir uma corrente elétrica é
expressa em termos da condutividade elétrica ou do seu inverso, a resistividade.
e.(
) Com base na sua condutividade um material sólido pode ser classificado com
um metal, um semicondutor ou um isolante.
f.(
) Para metais metálicos, a resistividade elétrica aumenta com a temperatura, o
teor de impurezas e a deformação plástica.
g.(
) Com base no comportamento elétrico, os semicondutores são classificados
como intrínsecos e extrínsecos.
h. (
) A adição de impurezas em materiais semicondutores aumenta a
condutividade elétrica.
i. (
) A condutividade de semicondutores intrínsecos e extrínsecos diminui com a
temperatura.
j. (
) A polarização resulta da indução ou orientação pelo campo elétrico de
dipolos atômicos ou moleculares.
k.(
) Possíveis tipos de polarização: a eletrônica, a iônica e a de orientação.
l. (
) Os fatores que determinam a quantidade de energia que pode ser armazenada
no capacitor é a constante dielétrica e a resistência à interrupção dielétrica.
5. Qual a corrente máxima que um resistor de 56 kΩ / 1W, pode suportar sem se
danificar? (Resposta: 4,23 mA).
6. Em uma rede aérea, um cabo de alumínio possui uma resistência de 150 Ω à uma
temperatura de 20º C. Encontrar a resistência desse cabo quando aquecido pelo sol a
uma temperatura de 42º C. Dados: coeficiente de temperatura do alumínio
0,00391 oC-1 a 20o C e R2  R1 1   (T2  T1 ). (Resposta: 163 Ω).
7. Um capacitor tubular consiste de duas folhas de alumínio de 3 cm de largura e 1 m
de comprimento, enroladas em um tubo e separadas por folhas de papel impregnado
de mesmo tamanho. Qual a capacitância desse capacitor se as folhas possuem a
espessura de 0,1 mm e uma constante dielétrica de 3,5? (Resposta: 9,28 nF).
8. Três capacitores de 6 μF, 16 μF e 48 μF, respectivamente, estão em série e
alimentados por uma fonte de 180 V. Encontrar a tensão sobre cada capacitor e a
energia total armazenada.(Respostas: V6 = 120 V; V16 = 45 V; V48 = 15 V; 64,8 mJ)
9. Dois capacitores estão em série e alimentados por uma fonte de 50 V. Ser um dos
capacitores é de 1 μF com 16 V sobre ele, qual a capacitância do outro? (Resposta:
0,471 μF).
10. Encontre a tensão em cada capacitor no circuito a seguir. Indicar a polaridade das
tensões.
(Respostas: 200 V; 100 V; 40 V; 60 V).
300 V
300 pF
1200 pF
120 pF
800 pF