Potencial Elétrico

Passo 4 (Equipe)

Verificar a possibilidade de uma ruptura dielétrica do ar, considerando a primeira condição,

ou seja, o campo calculado no passo anterior poderá produzir uma centelha? Onde?

ETAPA 2 (tempo para realização: 05 horas)

Aula-tema: Potencial Elétrico. Capacitância.

Essa atividade é importante para compreender a definição de potencial elétrico e

conseguir calcular esse potencial a partir do campo elétrico. Essa etapa também é importante

para estudar a energia armazenada num capacitor, considerando situações cotidianas.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Determinar uma expressão para o potencial elétrico em função da distância r a partir do eixo

do cano. (O potencial é zero na parede do cano, que está ligado a terra).

Passo 2 (Equipe)

Calcular a diferença de potencial elétrico entre o eixo do cano e a parede interna para uma

densidade volumétrica de cargas típica, r = 1,1 x 10-3 C/m3.

Passo 3 (Equipe)

Determinar a energia armazenada num operário, considerando que o homem pode ser

modelado por uma capacitância efetiva de 200 pF e cada operário possui um potencial

elétrico de 7,0 kV em relação a Terra, que foi tomada como potencial zero.

Passo 4 (Equipe)

Verificar a possibilidade de uma explosão, considerando a segunda condição, ou seja, a

energia da centelha resultante do passo anterior ultrapassou 150 mJ, fazendo com que o pó

explodisse?

Engenharia Mecânica - 4a Série - Física III

Neilo Marcos Trindade Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento. Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado

no documento.

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ETAPA 3 (tempo para realização: 05 horas)

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.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

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

Passo 2 (Equipe)

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.

Passo 3 (Equipe)

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).

Passo 4 (Equipe)

Calcular qual deve ser a resistência entre a pulseira e a terra para que seu corpo chegue ao

nível seguro de potencial