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Unidade 3 Unidade 3 ––

Materiais Conduto res Materiais Conduto res

A corrente elétrica pode ser definida como a quantidade de carga elétrica

(Coulombs) que atravessa uma superfície em um determinado intervalo de tempo (segundo).

I = Q / t (Ampères)

Qual a causa da corrente el Qual a causa da corrente eléé trica? trica?

Para que haja movimento de cargas, estas devem sofrer a ação de uma força. (e esta deve ser suficiente para mover cargas)

Campo Elétrico –F = Q.E

Campo Magnético –A carga em movimento em um campo magnético perpendicular àsua trajetória sofre uma força perpendicular ao plano formado pelas direções de sua trajetória e do campo.

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Quais os principais mecanismos de transporte de cargas? Quais os principais mecanismos de transporte de cargas?

Corrente de deriva: A movimentação das cargas decorre da aplicação de uma voltagem externa e do surgimento de um campo elétrico.

Corrente de difusão: A movimentação das cargas decorre de diferenças de concentração de cargas no material. Quando houver diferenças de concentração, haveráum fluxo da região de maior concentração para a região de menor concentração de cargas

Maior concentração

Menor concentração ρ l ρ 0 < ρ l

I dif

E F = q.E

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O que determina se para um dado campo el O que determina se para um dado campo eléé trico a corrente trico a corrente em um material ser em um material seráá maior ou menor ? maior ou menor ?

Uma simples análise da equação da corrente mostra que a corrente depende essencialmente de dois fatores:

A combinação desses fatores e sua variação com as condições do meio, determina o comportamento, as propriedades elétricas de um material.

Quantidade de cargas LIVRES; Tempo que estas levam para atravessar o material(velocidade).

A principal propriedade descreve o grau de dificuldade (ou facilidade) que o material impõe àpassagem da corrente elétrica.

Essa propriedade éconhecida como resistividade ρ. (condutividadeσ)

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As propriedades elétricas dos materiais são determinadas por sua composição química e por sua estrutura (nos sólidos).

Pois, tanto a quantidade de cargas depende da distribuição de elétrons nos orbitais dos átomos e das ligações e a velocidade depende da taxa de colisões e “capturas”que uma carga encontra em seu deslocamento.

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Uma importante etapa de projeto nos diversos tipos de sistemas elétricos/eletrônicos éo dimensionamento dos condutores.

Dimensionamento de condutores Dimensionamento de condutores

Diferentes métodos são utilizados para esse dimensionamento, conforme as especificações e as restrições consideradas principais.

Circuitos Integrados: Circuitos Integrados:

No dimensionamento de trilhas em circuitos integrados o dimensionamento se baseia no limite para a densidade de corrente do material utilizado limite para a densidade de corrente do material utilizado.

Este limite não corresponde àdensidade de corrente capaz de provocar a fusão/ruptura da trilha

A densidade máxima de corrente édeterminada pela durabilidade almejada para o circuito integrado!

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Quanto maior a densidade de corrente adotada no projeto, maior adegradação das trilhas com o tempo.

Circu itos Integrados:

A densidade de corrente (e a largura mínima das trilhas) éespecificada com base no tempo de duração dos circuitos integrados (em horas de funciona mento).

Efeito do deslocamento de átomos em condutores metálicos, provocando redução de massa (1) em alguns pontos e acúmulo de massa (2) em outros.[16]

Esse fenômeno éconhecido como eletromigração.

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Circu itos Integrados:

A relação entre o tempo de duração desejado para o circuito e a densidade de corrente éestabelecida para equação de Black.

n kTE eA t

J-densidade de corrente, n=1-3

EA –Energia de ativação do metal

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