PLANO DE ENSINO. Código: GEE512 Período/Série: 3º PERÍODO Turma: U. Teórica: 60 Prá ca: 00 Total: 60 Obrigatória: ( X ) Opta va: ( )

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

Colegiado do Curso de Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações -Patos de Minas

Av. João Naves de Ávila, 2121 - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902 Telefone: -

PLANO DE ENSINO

1. IDENTIFICAÇÃO

Componente

Curricular: CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS

Unidade Ofertante: FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA

Código: GEE512 Período/Série: 3º PERÍODO Turma: U

Carga Horária: Natureza:

Teórica: 60 Prá ca: 00 Total: 60 Obrigatória:( X ) Opta va: ( )

Professor(A): ANA CAMILA F. MAMEDE Ano/Semestre: 2021 - Semestre le_{vo 2020/1}

Observações:

2. EMENTA

Teoria básica e aplicações à engenharia elétrica da estrutura de materiais supercondutores, condutores, semicondutores, isolantes e magné cos.

3. JUSTIFICATIVA

Esta disciplina tem como intuito dar capacidade ao discente de diferenciar os materiais que compõem os inúmeros componentes eletrônicos que são trabalhados ao longo do curso de Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações.

4. OBJETIVO

Ao ﬁnal da disciplina o estudante será capaz de:

1. Demonstrar conhecimento sobre os princípios sicos e químicos da cons tuição dos materiais elétricos;

2. Dis nguir os diversos materiais u lizados em equipamentos e componentes elétricos e magné cos; 3. Escolher e u lizar materiais em aplicações na área de engenharia elétrica, jus ﬁcando o uso de cada

material na respec va aplicação;

4. Demonstrar ter se conscien zado da importância dos materiais na tecnologia, no co diano e na manutenção da vida.

5. PROGRAMA

1. Energia dos elétrons nos sólidos 1.1. Níveis de energia atômicos 1.2. Níveis de energia moleculares

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1.3. Bandas de energia nos sólidos 2. Condução elétrica

2.1. Modelo clássico simples

2.2. Efeito do campo elétrico está co nos metais

2.3. Condu vidade elétrica segundo o modelo de bandas de energia 2.4. Resis vidade elétrica dos condutores

2.5. Resis vidade elétrica dos sólidos mul fásicos 2.6. Calor desenvolvido nos condutores

2.7. Efeito do campo elétrico variante nos metais 3. Semicondução elétrica

3.1. Conceito da semicondução

3.2. Estrutura cristalina e conceito de lacuna 3.3. Condu vidade intrínseca

3.4. Distribuição dos elétrons nos semicondutores e nível de energia de Fermi 3.5. Semicondutores dopados

3.6. Fotocondu vidade e luminescência 3.7. Efeito Hall nos semicondutores 3.8. Magnetoresistência

4. Dielétricos

4.1. O capacitor e o dielétrico 4.2. Teoria do campo e polarização 4.3. Campo interno nos sólidos e líquidos 4.4. Constante dielétrica nos sólidos 4.5. Ferroeletricidade e piezoeletricidade

4.6. Comportamento dos dielétricos nos campos variantes no tempo 4.7. Perfuração dielétrica nos isolantes

5. Processos magné cos

5.1. Conceito de momento dipolo magné co e magne zação 5.2. Diamagne smo e paramagne smo

5.3. Ferromagne smo, ferrigmagne smo e an ferrimagne smo 5.4. Anisotropia ferromagné ca e magnetoestricção

5.5. Materiais magné cos moles e duros 5.6. Ferrites

5.7. Imãs de par culas finas, fitas e filmes 6. Supercondu vidade

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6.2. Propriedades magné cas dos supercondutores 6.3. Causas microscópicas da supercondu vidade 6.4. Termodinâmica dos supercondutores

6.5. Teoria BCS da supercondu vidade 7. Termoeletricidade 7.1. Teorema de Onsager 7.2. Efeito Seebeck 7.3. Efeito Thompson 7.4. Efeito Pel er 7.5. Relações de Kelvin

7.6. Termoeletricidade nos semicondutores 7.7. Conversão de energia termoelétrica 7.8. Efeitos termomagné cos

6. METODOLOGIA

Disponibilização de Materiais e Dinâmica da disciplina

Os links de acesso para material de apoio e referências bibliográﬁcas, bem como o plano de aulas, lista de exercícios, apos las, vídeos etc. da disciplina serão disponibilizados por meio do ambiente virtual de aprendizagem (AVA) oﬁcial da UFU: Microso Teams.

O discente matriculado na disciplina receberá o link de inscrição no AVA da disciplina por e-mail e deve se inscrever até o dia 01/03/2021.

A inscrição no Microso Teams é obrigatória e deve ser feita u lizando e-mail ins tucional do discente. As a vidades síncronas ocorrerão através da plataforma Microso Teams às segundas-feiras de 10h40min até 12h20min.

As a vidades assíncronas serão disponibilizadas nas quartas-feiras na plataforma Microso Teams.

As a vidades devem ser entregues até a data/hora limite descrita em cada uma delas. A vidades enviadas após o horário limite serão penalizadas e, em casos extremos, não serão aceitas.

A vidades que sejam cópias ﬁéis entre discentes matriculados na disciplina, ou plágio, serão zeradas.

O discente que desis r da disciplina deverá avisar à docente e seu acesso será re rado da plataforma Microso Teams.

Equipamentos e plataformas obrigatórias

Computador, tablet ou smartphone.

Conexão à internet para visualizar vídeos, baixar pdfs e enviar a vidades. Acesso ao Microso Teams.

Atendimento

O atendimento aos discentes se dará através do chat do Microso Teams ou email, ao longo da semana em horário comercial. Dúvidas enviadas fora de horário comercial ou aos ﬁnais de semana serão respondidas no próximo dia ú l.

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Caso necessário, o atendimento se dará de forma síncrona, preferencialmente, nas quartas-feiras de 14h00min até 15h40min ou de acordo com a disponibilidade do docente e discente.

A par cipação do discente é opcional.

Conteúdo Programá co Síncrono/Assíncrono para A vidades Teóricas

SEMANA HORAS AULA DATA TIPO CONTEÚDO/ATIVIDADE

1ª 1-2 01/03/2021 SÍNCRONA

Apresentação da disciplina e da avaliação. Propriedades gerais dos materiais

-Revisão de ligações químicas e Propriedades sicas 3-4-5 03/03/2021 ASSÍNCRONA Leitura complementar.

2ª 6-7 08/03/2021 SÍNCRONA

Propriedades gerais dos materiais -Propriedades elétricas e Magné cas 8-9-10 10/03/2021 ASSÍNCRONA Leitura complementar e Exercícios.

3ª 11-12 15/03/2021 SÍNCRONA

Propriedades gerais dos materiais

-Propriedades Mecânicas, térmicas, químicas e óp cas. 13-14-15 17/03/2021 ASSÍNCRONA Leitura complementar e Exercícios.

4ª 16-17 22/03/2021 SÍNCRONA

Materiais condutores - Introdução;

caracterís cas dos condutores; materiais de elevada condu vidade e elevada resis vidade.

18-19-20 24/03/2021 ASSÍNCRONA Leitura complementar e Exercícios.

5ª 21-22 29/03/2021 SÍNCRONA

Materiais condutores - Aplicações dos materiais condutores; Termoeletricidade; Supercondutores.

6ª 26-27 05/04/2021 SÍNCRONA Materiais Isolantes - Introdução; Polarização. 28-29-30 07/04/2021 ASSÍNCRONA Leitura complementar e Exercícios.

7ª 31-32 12/04/2021 SÍNCRONA

Materiais Isolantes - Comportamento dos dielétricos em serviço; aplicações.

8ª 36-37 19/04/2021 SÍNCRONA PROVA 1

38-39-40 21/04/2021 ASSÍNCRONA Leitura complementar.

9ª 41-42 26/04/2021 SÍNCRONA

Materiais semicondutores - Introdução;

Níveis de energia, valência e bandas de energia. 43-44-45 28/04/2021 ASSÍNCRONA Leitura complementar e Exercícios.

10ª 46-47 03/05/2021 SÍNCRONA

Materiais semicondutores - Materiais intrínsecos e extrínsecos, dopagem; Condução

elétrica nos semicondutores 48-49-50 05/05/2021 ASSÍNCRONA Leitura complementar e Exercícios.

11ª 51-52 10/05/2021 SÍNCRONA Materiais semicondutores - Aplicações

12ª 56-57 17/05/2021 SÍNCRONA

Materiais Magné cos - Introdução; Lei de Faraday e Lei de Lenz. 58-59-60 19/05/2021 ASSÍNCRONA Leitura complementar e Exercícios. 13ª

- 24/05/2021 SÍNCRONA Feriado

61-62-63 26/05/2021 ASSÍNCRONA Materiais Magné cos - Circuitos Magnéicos Equivalentes; aplicações.

14ª 64-65 31/05/2021 SÍNCRONA Apresentação de seminários.

66-67 02/06/2021 ASSÍNCRONA Revisão e Exercícios.

15ª 68-69 07/06/2021 SÍNCRONA PROVA 2.

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16ª 72 14/06/2021 SÍNCRONA Encerramento da disciplina e entrega de notas ﬁnais

Teórica Carga horária assíncrona total 42

Carga horária síncrona total 32 Carga horária total da disciplina 72

7. AVALIAÇÃO

Aproveitamento

O (a) discente necessita obter no mínimo 60 pontos de 100 para obter aproveitamento na disciplina. As a vidades avalia vas estão distribuídas, conforme apresentado na tabela abaixo.

A vidades que sejam cópias ﬁéis entre discentes matriculados na disciplina, ou plágio, serão zeradas.

DATA ATIVIDADES AVALIATIVAS PONTUAÇÃO

A combinar* Exercícios 10 A combinar* Resumos 10 19/04/2021 Prova 1** 30 07/06/2021 Prova 2** 30 31/05/2021 Trabalho Final 20 Total 100

* As datas para envio dessas a vidades serão combinadas com antecedência mínima de 7 dias e comunicadas aos discentes durante as aulas.

** As provas ocorrerão durante as aulas síncronas e os discentes deverão manter as câmeras ligadas, e os microfones desligados durante toda a avaliação. Caso tais regras não sejam obedecidas o discente ﬁcará com nota ZERO na referida avaliação.

Os resultados das avaliações serão divulgados na plataforma Microso Teams. A vista de provas será marcada com os alunos, a par r da data de divulgação das notas, respeitando-se o prazo de 10 dias previsto na Resolução do CONGRAD (Nº15/2011).

Frequência

A frequência será aferida por meio da presença nas aulas síncronas e através do controle de conclusão das a vidades semanais propostas no Microso Teams.

A ausência nas aulas síncronas contabilizará 2 (duas) faltas.

A não conclusão das a vidades assíncronas até a sua respec va data limite contabilizará 3 (três) faltas. É necessário obter ao menos 75% de presença na disciplina para aprovação. O trabalho ﬁnal não é usado no controle de presença.

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8. BIBLIOGRAFIA BÁSICA

SCHMIDT, W. Materiais Elétricos, 3ª ed., v. 1, São Paulo: Edgard Blücher, 2010 SCHMIDT, W. Materiais Elétricos, 3ª ed., v. 2, São Paulo: Edgard Blücher, 2010

CALLISTER JR., W.D. Ciência e Engenharia de Materiais - Uma Introdução, LTC, 7ª ed., Rio de Janeiro : Livros Técnicos e Cien ﬁcos, c2008.

COMPLEMENTAR

ASKELAND, D. R.; PHULÉ, P. P. Ciência e Engenharia dos Materiais, São Paulo: Cengage Learning, 2008. SHACKELFORD, J. F. Ciência dos Materiais, 6ª ed., São Paulo: Pren ce Hall, 2008.

TYAGI, M. S. Introduc on to semiconductor materials and devices, New York: J. Wiley, 1991. KASAP, S. O. Principles of electronic materials and devices, 3ª ed., Boston: Mc-Graw-Hill, 2006.

SHACKELFORD, J. F. Introduc on to materials science for engineers, New Jersey: Pearson Educa on Interna onal, 7ª ed., 2009.

9. JUSTIFICATIVA PARA PARTE PRÁTICA DE FORMA REMOTA

NÃO SE APLICA

10. DIREITOS AUTORAIS

Todo o material produzido e divulgado pelo(a) docente, como vídeos, textos, arquivos de voz, etc., está protegido pela Lei de Direitos Autorais, a saber, a lei nº 9.610, de 19 de fevereiro de 1998, pela qual ﬁca vetado o uso indevido e a reprodução não autorizada de material autoral por terceiros. Os responsáveis pela reprodução ou uso indevido do material de autoria dos(as) docentes ﬁcam sujeitos às sanções administra vas e as dispostas na Lei de Direitos Autorais.

11. APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em:

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________