ATPS fisica 3

ETAPA 1
Passo 02 ( Grupo ).
Supor que o pó (produto) de sua empresa esteja carregado negativamente e passando por um cano cilíndrico de plástico de raio R=5,0 cm e que as cargas associadas ao pó estejam distribuídas uniformemente com uma densidade volumétrica r. O campo elétrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justificar.
Resposta: O campo elétrico deverá apontar para longe do eixo, pois as cargas negativas do átomo são aqueles que tem maior potencial de troca, dessa forma ficando concentrada na superfície do cano.
Passo 03 ( Grupo ).
Escrever uma expressão, utilizando a Lei de Gauss, para o módulo do campo elétrico no interior do cano em função da distância r do Eixo do cano. O valor de E aumenta ou diminui quando r aumenta? Justificar. Determinar o valor máximo de “E” e a que distância do eixo do cano esse campo máximo ocorre para Ρ = 1,1 * 10-³ C/m³ (um valor típico).

Determinando o valor da carga (q).

Determinando a distância.

Passo 04 ( Grupo ).
Verificar a possibilidade de uma ruptura elétrica do ar, considerando a primeira condição, ou seja o campo calculado no passo anterior poderá produzir uma centelha? Onde?
De acordo com o resultado do campo elétrico gerado, é possível constatar que há possibilidade de centelha na superfície do cano.

ETAPA 2
Passo 01 ( Grupo ).
Determinar um expressão para o potencial elétrico em função da distância r a partir do eixo do cano. (O potencial zero na parede do cano, que está ligado a terra).

Passo 02 ( Grupo ).
Calcular a diferença de potencia elétrico entre o eixo do cano e a parede interna para uma densidade volumétrica de cargas típica .

Passo 03 ( Grupo ).
Determinar a energia armazenada num operário, considerando que o homem pode ser modelado por uma capacitância efetiva de e cada operário possui um potencial elétrico de 7,0 kV em relação a terra, que foi tomada por potencial zero.

Então se:

Passo 04 ( Grupo ).
Verificar a