Corrente e Resistência. Circuitos

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

ρ=1,1x10-3C/m³

vol= πr².2m

Q=S.Vol=i

i=QS

Vol=π.r².2m=

π.52x10-22.2m

Vol=1,57m³

Q=S.Vol=i

Q=1,1x10-3.1,57=i

Q=i=0,001727A

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.

P=V.i

P=i.Vol

P=0,001727.1,57

P=0,00271139 pF

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).

E=P.0,2s

E=P.t

E=0,00271139pF . 20s

E=0,0542278 pF

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 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.

Q=C.V=10pF.1,4kV

i=Qt

R=VmaxQt=100V?=Ω

R=Vmax140,3=100V46,66=Ω

R=2,14 Ω

ETAPA 4 (tempo para realização: 05 horas)

_ Aula-tema: Campos Magnéticos.

Essa atividade é importante para compreender o campo magnético terrestre e atuação

dele numa determinada região. Nessa atividade também definir as medidas de segurança na

instalação de uma fábrica de pó.

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

PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Pesquisar sobre o campo magnético terrestre, como ele é produzido e como esse campo varia

de acordo com a localidade. Pesquisar também qual é o valor do campo magnético na sua

região.

Sites sugeridos para pesquisa

• O campo magnético da Terra. Disponível em:

.

Acesso em: 20 abr. 2012.

A Terra possui um campo magnético produzido no seu núcleo, formado por ferro e níquel. O núcleo interno é sólido, e o núcleo externo é liquido. Os cientistas supõem que o movimento desse líquido e a rotação da Terra criam um forte campo magnético e com que a Terra funcione como um imenso imã

Tal como outros imãs a terra possui dois pólos chamados Pólos magnéticos. Os pólos magnéticos da Terra estão próximos dos pólos geográficos Norte e Sul. As rochas constituídas de minério de ferro denominado Magnetita são imãs naturais. O imã tem poder de atrair fortemente objetos de ferro, aço e outros materias magnéticos. Essa característica se deve a um campo de força invisível, o campo magnético que a rodeia.

Todo imã apresenta dois pontos em que a força magnética é maior. Esse pontos localizam-se nas extremidades e são denominados pólos do imã, eles tem dois que são Norte e Sul

Variações lentas da posição dos pólos magnéticos que obriga a uma reedição das cartas a cada 5 ou 10 anos. A correção da posição dos pólos magnéticos pode ser feita nos intervalos das reedições, por meio de fórmulas empíricas existentes nas cartas.

Variações mais rápidas e localizadas que ocorrem com freqüência em certas regiões do planeta como por exemplos as que ocorrem no arquipélago das Canárias.

Todas as cartas de navegação destas regiões onde ocorrem esta variações alertam de forma enfática para este problema, avisando que as leituras magnéticas nestas regiões