UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE UFSDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELTRICA DEL______________________________________________________________________________

Professor: Luciano BarrosDisciplina: Materiais EltricosAluno(a): ___________________________________________, Mat.______________,

EXERCCIOS1. Uma carga de Q coulombs est distribuda uniformemente sobre a superfcie de uma esfera de raio R metros, no vcuo. Encontre a densidade de fluxo D, o campo eltrico E e o potencial eltrico V como uma funo da distncia r do centro da esfera para 0 r ; assumir V()=0.2. Dois dieltricos de permissividades 1=50 e 2=40 so colocados dentro de um capacitor de placas paralelas submetido a 10 V entre seus terminais, conforme a Figura 1. Admita que os dieltricos tenham a mesma rigidez dieltrica.

a) Obtenha o campo eltrico em cada dieltrico;

b) Ao se aumentar indefinidamente a tenso entre as placas, que dieltrico provavelmente ser perfurado primeiro?

3. Um capacitor operando em 60 Hz, pode ser representado por um circuito RC paralelo onde R=400 M e C=13.26 F. A parte real da constante dieltrica do material entre as placas e 2.1. Obtenha a tangente de perdas do dieltrico e a parte imaginria da constante dieltrica.4. Considere um cabo coaxial de raio interno R1 e externo R2. O espao entre eles preenchido com um dieltrico de permissividade relativa r. A diferena de potencial aplicada entre os condutores V volts. Encontre a capacitncia por unidade de comprimento do cabo. Se o potencial for aumentado indefinidamente, em que local do dieltrico provavelmente se iniciaria o processo de ruptura. 5. Qual a velocidade mxima dos eltrons produzidos por fotoexcitao do sdio por meio de luz de comprimento de onda de 3100 x 10-10 m. A funo trabalho do sdio 2,3 eV. 6. A funo trabalho do zinco 4,3 eV.

a) Qual a mnima freqncia necessria para fotoemisso? Qual o mximo comprimento de onda?

b) Qual a freqncia que resulta em eltrons com energia cintica de 1,25 eV?7. O que voc acha que provavelmente aconteceria se um eltron com energia cintica maior que 13,6 eV colidisse com um tomo de hidrognio no estado fundamental ?8. Faa a distribuio eletrnica para o tomo de ferro (Z=26), cobalto (Z=27) e nquel (Z=28). Que caractersticas magnticas importantes estes materiais apresentam? Por que ?9. Descreva os diversos tipos de polarizao em materiais dieltricos. Comente sobre a influncia do tipo de polarizao na variao da permissividade relativa com a temperatura, quando o meio dieltrico consiste de: gases monoatmicos; gases contendo molculas apolares; gases contendo molculas polares. 10. Para um capacitor operando em 60 Hz, o valor de pico da corrente 1 mA quando o valor rms da tenso senoidal nos terminais de 100V. A parte real da constante dieltrica do material entre placas e 2.1 e sua tangente de perdas tan = 5x10-4. Apresente dois circuitos equivalentes para o capacitor com perdas, determine o valor de cada componente assim como a potncia dissipada no volume do dieltrico.11. Um disco de 2 cm de dimetro por 0,025 cm de espessura constitudo de esteatita apresentou uma capacitncia de 7,2 F. Determinar a) permissividade eltrica, b) o fator de perda dieltrica; C = 7,2 F; r = 1 cm; l = 0,025 cm; tg = 72. 12. Filmes de silcio se tornam melhores condutores quando iluminados por ftons de energias maiores que 1,14 eV (este comportamento conhecido como fotocondutividade). Qual o comprimento de onda mximo dos ftons que provocam a conduo no silcio?

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