A energia de um fóton de comprimento de onda !$ \lambda = 620 nm !$ é E = 2,0 eV. O feixe de um laser de comprimento de onda !$ \lambda = 930 nm !$ e potência P = 10 mW incide sobre um fotodiodo cuja eficiência quântica é !$ \eta = 1 !$, de modo que todo fóton absorvido gera um elétron. A corrente que o fotodiodo produz é de:

Um elétron é confinado a um poço de potencial unidimensional no qual a energia potencial é nula para !$ | x| < { \large L \over 2} !$ e a energia potencial infinita para !$ |x| \ge { \large L \over 2} !$, conforme mostrado na figura abaixo.

Sendo !$ m_e !$ a massa do elétron, a diferença de energia dos dois estados de energia mais baixa deste poço de potencial é dada por:

A frequência de ressonância de um transdutor mecânico, constituído por uma cerâmica piezo-elétrica, varia com a massa da carga mecânica, de acordo com o gráfico mostrado abaixo. Suponha que a amplitude máxima do deslocamento deste transdutor seja independente da carga mecânica e igual a !$ \triangle x = 20 \mu m !$. Um espelho de massa m = 20 g é colado ao transdutor que, por sua vez, é fixado a uma base de massa muito grande.

Operando na frequência de ressonância e com a amplitude máxima, a aceleração máxima do espelho será:

Uma antena tem área efetiva para absorção de radiação eletromagnética igual a A_eff = 1,0x10^-3 m² e está ligada a uma carga de 50 !$ \Omega !$. Para que a tensão RMS na carga seja maior que 1,0 mV, a intensidade média da onda eletromagnética deve ser:

Uma antena de Wi Fi emite uma onda eletromagnética CW com uma potência total de 20 dBm. Suponha que a emissão da antena possa ser descrita por uma onda esférica. A intensidade da radiação eletromagnética a uma distância D = 10 m da antena é:

A intensidade luminosa, !$ I_v( \lambda ) !$, medida em candelas (cd), é definida por

!$ I_v ( \lambda ) = y(\lambda ). I_e ( \lambda ). 683,002\,cd.sr/W !$

onde é a intensidade radiante, medida em Watts por esterradiano, e é a função fotóptica luminosa (adimensional), como mostrado na figura abaixo. Uma fonte esférica e monocromática produz 40 W de intensidaderadiante com comprimento de onda !$ \lambda = 630 nm !$.

Função fotóptica, !$ y(\lambda ) !$ (conforme CIE 1931)

A intensidade luminosa desta fonte é:

Um único fio de cobre de seção reta A = 1 mm² é usado no aterramento de dois laboratórios, conforme a figura abaixo. A distância entre os laboratórios é L = 100 m.

Sabendo que a resistividade elétrica do cobre é !$ p_{Cu} = 1,72 x 10^{-8}\,\Omega.m !$, e que há uma corrente de i = 1 A no fio, devido a uma falha em um equipamento do Laboratório 1, a diferença de potencial entre os aterramentos dos dois laboratórios será:

O circuito mostrado na figura abaixo é um filtro ativo de passa-baixa conhecido por Sallen-Key e tem um polo de segunda ordem.

Se a frequência de corte do filtro for f_C = 100 kHz, a atenuação da tensão de saída em relação à de entrada, para uma frequência de 10 MHz, será de:

Um gerador de sinal é conectado ao circuito RC, mostrado na figura abaixo, com R = 10 k!$ \Omega !$ e C = 15 nF. O gerador produz uma onda retangular com tensão pico a pico V_pp, tensão média V_pp / 2, e frequência f = 1,0 MHz. Qual a figura que melhor representa o sinal que será observado em uma base de tempo de 1 !$ \mu !$s/ divisão?

No circuito RLC da figura abaixo, R = 1 k!$ \Omega !$, L = 5,0 mH e C = 1,0 nF. Um gerador de sinal aplica uma tensão senoidal de frequência angular !$ \omega = 0.4 x10^6 !$ rad/s ao circuito.

O módulo da diferença de fase entre a corrente e a tensão aplicada será: