Eletromagnetismo

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Universidade Federal do Recôncavo da Bahia Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas Bacharelado em Ciências Exatas e Tecnológicas
CC: Eletromagnetismo: Prof. Nilton Cardoso da Silva

CAPÍTULO 5

CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA

ESTUDO BASEADO NO LIVRO ELETROMAGNETISMO de WILLIAM HAYT ; W, 1993

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.1 – CORRENTE E DENSIDADE DE CORRENTE

5.2 –CONTINUIDADE DA CORRENTE 5.3 – CONDUTORES METÁLICOS 5.4 – PROPRIEDADES DOS CONDUTORES E CONDIÇÕES DE
CONTORNO

5.5 – O MÉTODO DAS IMÁGENS

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES 5.7 – A NATUREZA DOS MATERIAIS DIELÉTRICOS 5.8 – CONDIÇÕES DE CONTORNO PARA DIELÉTRICOS 5.9 – CAPACITÂNCIA

5.10 – EXEMPLOS DE CAPACITÂNCIAS

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES5.7 – A NATUREZA DOS MATERIAIS DIELÉTRICOS

5.8 – CONDIÇÕES DE CONTORNO PARA DIELÉTRICOS
5.9 – CAPACITÂNCIA 5.10 – EXEMPLOS DE CAPACITÂNCIAS

5.11 – CAPACITÂNCIAS DE UMA LINHA DE DOIS FIOS
PARALELOS

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES

SILÍCIO
semicondutores intrínsecos

GERMÂNIO

Elétrons (-)
Lacunas (+)

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 –SEMICONDUTORES Energia
Banda de condução vazia

Banda proibida

Banda de valência preenchida

Semicondutor

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES Composição e formação do núcleo

Prótons Alta pressão gravitacional no interior

Neutrons Prótons

das estrelas

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES

Prótons Núcleo Atômico Neutrons CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES

Elétrons

Átomo

Núcleo Órbitas

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES

Camadas de Energia:
k = 2 elétrons l = 8 elétrons m = 18 elétrons n = 32 elétrons
0 = 32 elétrons p = 18 elétrons q = 2 elétrons

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES

Silicio -14
k = 2 elétrons l = 8elétrons
m = 4 elétrons

m = 18 elétrons

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES

Germânio - 32
k = 2 elétrons l = 8 elétrons m = 18 elétrons n = 4 elétrons

n = 32 elétrons

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES (Sobre Aquecimento)

Banda de condução

Banda proibida

Aquecimento fornece energia aos átomos da banda de valência que saltam p/a

banda de condução

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES (Sobre pressão)
Banda de condução

Banda proibida

Pressão fornece
energia aos átomos da banda de valência que saltam p/ a banda de condução

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES Condutividade

Concentração r Mobilidade m

Lacuna ou buraco h Elétron e

CAPÍTULO 5CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES Germânio Silício

Lacuna h Elétron e Lacuna h Elétron e m2 Mobilidade m Vs Concentração r Condutividade s

0,17

0,36

0,12

0,025
2

4,0 C/m2 4,0 C/m2 2,1|C/m|
-1 -1

0,11 C/m2 0,11 C/m
-1

2,1|C/m| 0,00162|C/m| 0,00162|C/m|

-1

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES

Semicondutores intrínsecos satisfazem a leide ohm,
microscopicamente, condutividade mantém constante com o aumento da corrente e na direção da densidade de corrente Na processo chamado dopagem, um átomo doador de elétron ou lacuna, conhecido como impureza doadora, aumenta significativamente o número de portadores de

carga e a condutividade do material

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES 10 -7 de impurezas,aumenta de 10 a condutividade Doador de elétrons => material semicondutor tipo n
5

Doador de lacunas => material semicondutor tipo p

CAPÍTULO 5 CONDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA
5.6 – SEMICONDUTORES

5.7 – A NATUREZA DOS MATERIAIS DIELÉTRICOS 5.8 – CONDIÇÕES DE CONTORNO PARA DIELÉTRICOS
5.9 – CAPACITÂNCIA 5.10 – EXEMPLOS DE CAPACITÂNCIAS

5.11 – CAPACITÂNCIAS DE UMA LINHA DE DOIS FIOS...
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