fisica 3 etapa 3

ETAPA 3

Aula-tema: Corrente e Resistência. Circuitos.
Essa atividade é importante para discutir as cargas em movimento, isto é, corrente elétrica e relacionar com resistência elétrica. Essa etapa também é importante para compreender os cálculos envolvidos em um circuito elétrico como potência e energia.
Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

Determinar a expressão para a corrente i (o fluxo das cargas elétricas associadas ao pó) em uma seção reta do cano. Calcular o valor de i para as condições da fábrica: raio do cano R =
5,0 cm., velocidade v = 2,0 m/s e densidade de cargas r = 1,1 x 10-3 C/m3 i= R= 0,5 m
V= 2,0 m/s
P= 1,1 . 10-3 C/m3 i= q/t i= 1,1 . 10-3 C/m3/ 2,0 m/s i= 5,5 . 10-4 A

Determinar a taxa (potência) com a qual a energia pode ter sido transferida do pó para uma centelha quando o pó deixou o cano. Considerar que quando o pó saiu do cano e entrou no silo, o potencial elétrico do pó mudou e o valor absoluto dessa variação foi pelo menos igual a diferença de potencial calculada no passo 2 na etapa 2.
Pot= E/t
Pot= 39.106/2
Pot= 19.106 W

Calcular a energia transferida para a centelha se uma centelha ocorreu no momento em que o pó deixou o tubo e durou 0,20 s (uma estimativa razoável).

t= 0,20s
P= E/t
P= 39 . 106 /0,20
P= 195 . 106 W

Calcular qual deve ser a resistência entre a pulseira e a terra para que seu corpo chegue ao nível seguro de potencial de 100 V em 0,3 s, ou seja, um tempo menor que o que você levaria para tocar no silo. Se você usar uma pulseira condutora em contato com a terra seu potencial não aumentará tanto quando você se levantar, além disso, a descarga será mais rápida, pois a resistência da ligação a terra será menor que a dos sapatos. Suponha que no momento que você se levanta o potencial do seu corpo é de 1,4 kV e que a capacitância entre seu corpo e a cadeira é de 10 pF.

V= R. I I= Q/t C= Q/V
100= R. 4,6 . 10-8 I= 1,4 . 10-8/0,3 10pF = Q/1,4 . 103
R= 2,17