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Lista 02 – Materiais Elétricos

1)Para o arseneto de gálio intrínseco, a condutividade elétrica à temperatura ambiente é de 10-6 (Ω . m)-1; as mobilidades dos elétrons e dos buracos são, respectivamente, de 0,85 e 0,04 m²/V.s. Calcule a concentração de portadores intrínsecos ni à temperatura ambiente.

2)Calcule a condutividade elétrica do silício intrínseco a 150°C (423 K). Use ni=4 x 1019 m-3, μe=0,06 m²/V.s e μb=0,022 m²/V.s.

3 São adicionados ao silício de alta pureza 1023 m-3 átomos de arsênio.
a) Esse material é do tipo n ou p?
b) Calcule a condutividade elétrica desse material na temperatura ambiente.
c) Calcule a condutividade a 100°C (373 K).

4) Deseja-se um material de silício extrínseco do tipo p com uma condutividade à temperatura ambiente de 50 (Ω . m)-1. Especifique um tipo de impureza receptora que possa ser usado, assim como sua concentração em porcentagem atômica, para produzir essas características elétricas.

5)A condutividade elétrica e a mobilidade dos elétrons para o alumínio são de 3,8 x 107 (Ω . m)-1 e 0,0012 m²/V.s, respectivamente. Calcule a tensão Hall para uma amostra de alumínio com 15 mm de espessura para uma corrente de 25 A e um campo magnético de 0,6 tesla (imposto em uma direção perpendicular à corrente).

6)Considere um capacitor de placas paralelas com uma área de 6,45 x 10-4 m² e uma separação entre placas de 2 x 10-3 m, através do qual é aplicada uma diferença de potencial de 10 V. Se um material com uma constante dielétrica de 6,0 for posicionado na região entre as placas, calcule o seguinte:
a) A capacitância;
b) A magnitude de carga armazenada em cada placa;
c) O deslocamento dielétrico D;
d) A polarização.

7) (a)Calcule a condutividade elétrica de uma amostra cilíndrica de silício com diâmetro de 5,1 mm e comprimento de 51 mm, através da qual passa uma corrente de 0,1 A em uma direção axial. Uma voltagem de 12,5 V é medida entre duas sondas que estão separadas de 38 mm. (b)Calcule a resistência ao