CUESTIONARIO DE MATERIALES DE FABRICACIÓN II – EVALUACIÓN FASE III

Consultando su Texto Guía de la Asignatura y otros textos de materiales resuelve los siguientes ejercicios y actividades

MARCAR LA RESPUESTA CORRECTA

1. Un conductor de cobre puro puede endurecerse mediante:

a) Envejecimiento.b) Acritud más envejecimiento.c) Transformación martensítica.d) Acritud.

2. Una conductividad eléctrica de 106 IACS corresponde a un conductor de:

a) Cobre puro OFHC.b) Plata.c) Cobre aleado.d) Oro.

3. El aumento de la resistividad con la temperatura de los metales y aleaciones se debe a:

a) El aumento de la velocidad de deriva.b) El aumento del tamaño de estos átomos.c) La diminución de la movilidad de los electrones.d) La disminución de la movilidad de los huecos.

4. En un semiconductor extrínseco de tipo p la conducción a bajas temperaturas se debe al movimiento de:

a) Los electrones activados térmicamente.b) Los huecos.c) Los electrones y huecos.d) No hay conducción neta a bajas temperaturas.

5. En los semiconductores extrínsecos, la brecha o nivel prohibido de energía, Ed, necesariapara activar térmicamente la conducción de tipo extrínseco, es:

a) Inferior a Eg.b) Superior a Eg.c) Igual a Eg.d) Depende de la concentración de dopante.

6. En un semiconductor intrínseco la conductividad está controlada por:

a) La movilidad y la temperatura.b) La temperatura y la concentración de dopante.

c) La temperatura, movilidad y la brecha o nivel prohibido, Eg.d) La concentración de dopante.

7. ¿Cuál de los siguientes elementos permite obtener semiconductores de silicio tipo n, donadores?:

a) Fósforo, P.b) Aluminio, Al.c) Boro, B.d) Germanio, Ge.

8. En un semiconductor tipo n la conducción a alta temperatura se debe a:

a) Electrones donadores.b) Electrones donadores y electrones activados térmicamente.c) Electrones donadores, huecos y electrones activados térmicamente.d) Huecos y electrones activados térmicamente.

9. ¿Qué le pasa a la resistividad eléctrica de un conductor eléctrico cuando aumenta la temperatura?

a) Aumenta.b) Disminuye.c) Se mantiene constante.d) Es independe de la temperatura.

10. ¿En qué supuesto tenemos los menores valores de conductividad dentro de un material?.

a) Cuando esta envejecido.b) Cuando es templado o solubilizado.c) Cuando esta sobreenvejecido.d) Cuando esta mecanizado.

11. Una aleación presenta el grano muy fino y en consecuencia tendremos:

a) Alta resistencia y resistividad.b) Excelente conductividad.c) Un grano alargado/estirado.d) Un envejecimiento correcto.

12. El diseño y cálculo de componentes eléctricos conductores debe controlar parámetros como:

a) Conductividad eléctrica del material y factor geométrico del conductor.b) La intensidad de corriente.c) La temperatura.d) La diferencia de potencial.

13. Los electrones se ordenan en los sólidos cristalinos metálicos en:

a) Orbitales atómicos de baja energía.b) Bandas continuas de energía.c) Orbitales atómicos separados.d) Bandas de estados de energía muy próximos.

14. El campo eléctrico acelera los electrones de un metal que están situados en:

a) La banda de valencia.b) La banda de conducción.c) Fuera del átomo.d) Es independiente de la banda en la que estén situados.

15. La correlación entre resistencia eléctrica y temperatura para los metales indica:

a) La resistividad disminuye con la temperatura.b) La conductividad aumenta con la temperatura.c) La resistividad es creciente a mayores temperaturas.d) La resistividad permanece constante con la temperatura.

16. El contenido de impurezas en los sólidos metálicos implica:

a) Aumento de la conductividad, por el efecto benéfico que éstas tienen sobre la estructura cristalina.b) Disminución de la conductividad, al distorsionar la red cristalina e introducir defectos cristalinos.c) Disminución de la conductividad si la impureza es más resistiva.d) Muy ligero aumento de la conductividad.

17. La adición de aleantes, solubles por solución sólida en un metal, nos permite obtener:

a) Aleaciones más conductoras respecto del metal puro.b) Aleaciones mejoradas en resistencia mecánica y eléctrica.c) Aleaciones con peores propiedades mecánicas y eléctricas.d) Aleaciones mejoradas en características resistentes pero de menor conductividad.

18. La estructura electrónica de los semiconductores está formada por:

a) Dos bandas de energía con algunos estados superpuestos.b) Dos bandas de energía, con electrones conductores en la de conducción.c) Bandas de valencia y conducción, separadas por un intervalo prohibido de energía.d) Bandas de valencia y conducción coincidentes.

19. En los semiconductores, los agentes activos de conducción son:

a) Los electrones de la banda de valencia.b) Los huecos de la banda de valencia.c) Los electrones de la banda de conducción.d) Electrones y huecos.

20. Un semiconductor que contiene elementos químicos con la capa electrónica de valencia diferente a la de los del semiconductor se denomina:

a) Extrínseco.b) Intrínseco.c) Débilmente extrínseco.d) No recibe ningún nombre especial.

21. Los parámetros que inciden en la conductividad de un semiconductor intrínseco son:

a) Temperatura, movilidad y diferencia energética entre bandas.b) Temperatura y movilidad.c) Concentración de portadores de carga libre.Cuestiones y ejercicios de Fundamentos de Ciencia de Materialesd) Energía prohibida y concentración de portadores de carga libre.

22. La concentración de portadores de carga, en los semiconductores extrínsecos:

a) Disminuye en el rango de bajas temperaturas por actuar la agitación térmica de la red cristalina.b) Disminuye a altas temperaturas al disminuir la movilidad.c) Aumenta en el rango de bajas temperaturas por actuar los dopantes como promotores del mecanismo conductor.d) Ninguna es correcta ya que la concentración de portadores de carga es independiente de la temperatura en los extrínsecos.

23. A temperaturas superiores a la crítica, un semiconductor dopado cambia:

a) Poco ya que la conductividad ya no es función de la temperatura.b) De mecanismo conductor, tomando el intrínseco una mayor importancia.c) Su comportamiento conductor a extrínseco.d) Al aumentar la movilidad de los portadores de carga.

24. La naturaleza del dopante incide en:

a) Aumento de la energía de la banda prohibida, disminuyendo la población de portadores de carga libre.b) Disminución de la energía de la banda de energía prohibida, aumentando la concentración de portadores libres.c) El valor de la energía de ionización y por tanto en una mayor aptitud para suministrar portadores de carga libre.d) El mecanismo de conducción, intrínseco o extrínseco.

25. La diferencia entre la estructura electrónica de un metal y un semiconductor radica en:

a) La diferencia de población electrónica en la banda de conducción.b) La inexistencia de una banda de energía prohibida en el metal separando las bandas de valencia y conducción.c) Un mayor valor de la energía prohibida en el semiconductor que en el metal.

d) La inexistencia de banda de valencia en los metales.

26. Un material ferroeléctrico es aquel que:

a) Manifiesta una variación del momento dipolar total lineal con el campo aplicado.b) Una vez desaparecido el campo aplicado, lo deja permanentemente polarizado.c) La constante dieléctrica es independiente del campo eléctrico externo.d) Disminuye su constante dieléctrica al aumentar el campo externo.

27. Los materiales piezoeléctricos relacionan:

a) Tensiones mecánicas elástica y tensiones eléctricas.b) Esfuerzos y deformaciones.c) Tensiones eléctricas y esfuerzos.d) Deformaciones y polarización.

RESPONDA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS

1. Diferencias fundamentales entre un conductor y un semiconductor.2. Diagrama esquemático de bandas de energía para un conductor, un aislante y un semiconductor.3. Diferencias entre un semiconductor p y otro n.4. Indica los mecanismos de conducción en los semiconductores en función de la temperatura.5. Interés tecnológico del dopado de materiales semiconductores.6. Justifica el efecto de la temperatura y de la acritud sobre la conductividad.7. Etapas del envejecimiento: Evolución de la resistencia mecánica y de la conductividad eléctrica en cada una de ellas.8. Como se encuentran y distribuyen las bandas en:a) Material conductor.b) Material semiconductor.c) Material aislante.9. Etapas del recocido contra acritud. Evolución de la resistencia mecánica y de la conductividad eléctrica en cada una de las etapas.10. ¿Qué tipos de endurecimiento se aplican a los conductores de cobre? Señala los mecanismos posibles y sus limitaciones.11. Diseña una experiencia para determinar la resistividad eléctrica de metales.12. Indica los parámetros que definen el comportamiento conductor en metales.13. ¿Todos los materiales piezoeléctricos son necesariamente ferroeléctricos?14. ¿Todos los materiales ferroeléctricos son necesariamente piezoeléctricos?15. Mostrar y explicar la similitud y diferencias entre el ciclo de histéresis de materiales ferroeléctricos y magnéticos16. Dibuje y explique a partir del ciclo de histéresis de los materiales magnéticos la clasificación de los materiales magnéticos en duros y blandos17. Enumere cinco aplicaciones de los materiales superconductores en ingeniería18. Explique el efecto Meissner y su principal aplicación en el campo de la ingeniería

LECTURA

Ingrese a la siguiente dirección electrónica lea el artículo: “Materiales cerámicos ferroelectricos y sus aplicaciones”, a partir de dicha lectura elabore uno o los mapas conceptuales que considere conveniente y realice también un resumen (mínimo 2 hojas) de lo leído con sus propias palabras, finalmente comente desde su punto de vista la importancia y trascendencia de los materiales ferroeléctricos en el campo de la Ingeniería Mecánica y afines.

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