Eng. Civil

VICE-DIREÇÃO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO
PLANO DE ENSINO/CRONOGRAMA DE ATIVIDADES

INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DOS MATERIAIS
PROFª CAROLINE REZENDE COUTO

Propriedades Elétricas
1) À temperatura ambiente (25ºC), a resistividade elétrica do alumínio é igual a
2,63x10 -8 Ω.m e de mobilidade eletrônica de 0,0012 m2/Vs, respectivamente.
Considere: Densidade do alumínio 2,7 g/cm3; Massa molecular do Al = 26,98 g/mol;
Carga do elétron = 1,602 x 10-19 C; Número de Avogadro = 6,023 x 1023 átomos/mol.
Pergunta-se:
2) a) Qual o número de elétrons livres (condutores de carga) por metro cúbico de alumínio na temperatura ambiente? R: ne = 1,98 x 1029 elétrons-livres/m3.
3) b) Qual o número de elétrons livres por átomo de alumínio? R: n = 3,28 elétronslivres/átomo.

4) O cloreto de sódio é isolante no estado sólido. Entretanto, no estado líquido, ele é um bom condutor. Justifique.
5) Por que o efeito da temperatura na condutividade elétrica é, em geral, mais acentuado em um semicondutor do que em um isolante?
6) Em geral, a condutividade elétrica de todos os materiais depende da temperatura. A baixa condutividade dos isolantes aumenta com a temperatura, enquanto a condutividade dos condutores diminui com ela. Discuta o comportamento mencionado. 7) Qual a diferença entre condução eletrônica e condução iônica?
8) Um fio alumínio com 10 m de comprimento deve sofrer uma queda de voltagem de menos do que 1,0 V quando uma corrente de 5 A passar através dele. Calcule o diâmetro mínimo do fio. Dado: condutividade elétrica do Al = 3,80 x 107 (Ω.m)-1. R: d = 1,29 mm.
9) Um fio em aço-carbono com 3 mm de diâmetro deve oferecer uma resistência que não seja superior a 20 Ω. Considerando a condutividade elétrica de 0,6 x 107 (Ω.m)-1, calcule o comprimento máximo do fio. R: Lmáx = 848,23 m.
10) Calcule o número de elétrons livres por metro cúbico de prata assumindo que existem 1,3 elétron livre por átomo de prata. A condutividade elétrica e a massa específica para