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Universidade Regional de Blumenau
Centro de Ciências Tecnológicas
Química Tecnológica I
Unidade 3 – Propriedades Elétricas e Térmicas
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/Vs. Calcule a concentração de portadores intrínsecos ni, à temperatura ambiente. 2) Calcule a condutividade elétrica do silício intrínseco a 150 ºC (423,15 K). Nesta temperatura, ni = 4∙1019 m-3; µe = 0,06 m2/Vs; µb = 0,022 m2/Vs.
3) Átomos de arsênio na proporção de 1023 m-3 são adicionados ao silício de alta pureza.
Determine:
a. Esse material é do tipo n ou do tipo p?
b. Calcule a condutividade elétrica desse material a temperatura ambiente, sabendo que o silício é extrínseco. Nesta condição, µe = 0,07 m2/Vs.
c. Calcule a condutividade elétrica a 100 ºC (373,15 K). Para esta temperatura, µe
= 0,04 m2/Vs.
4) Determine: (a) a condutividade elétrica de uma amostra cilíndrica de silício com diâmetro de 7 mm e comprimento de 57 mm, através da qual passa uma corrente de
0,25 A em uma direção axial. Uma voltagem de 24 V é medida entre duas sondas que estão separadas por 45 mm; (b) a resistência ao longo de toda a extensão de 57 mm da amostra. 5) Um fio de aço-carbono com 3 mm de diâmetro deve oferecer um resistência elétrica que não seja superior a 20 Ω. Calcule o comprimento máximo do fio sendo a condutividade elétrica do aço-carbono de 0,6∙107 (Ω∙m)-1.
6) (a) Calcule a velocidade de arraste dos elétrons no silício à temperatura ambiente e quando a magnitude do campo elétrico é de 500 V/m. Considere µe = 0,14 m2/Vs; (b)
Sob essas circunstâncias, quanto tempo um elétron leva para atravessar 25 mm de comprimento do cristal?
7) À temperatura ambiente, a condutividade elétrica e a mobilidade eletrônica para o alumínio são de 3,8∙107 (Ω∙m)-1 e 0,0012 m2/Vs, respectivamente. (a) Calcule o número de elétrons livres por metro