ATPS FISICA 3 - ETAPA 01 E 02

Campinas/SP

NOVEMBRO/2014

ATPS FISICA 3 - ETAPA 3

Aula-tema: Corrente e Resistêmcia. 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.

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

Em um cano de comprimento L:

Densidade de carga n.e

Carga total no cano ∆q = n.e.A.L

A carga percorre o comprimento em um intervalo de tempo ∆t:

∆t=LV Portanto i=∆q∆t=n.e.A.LL/V=n.e.A.L. VL

I = n.e.A.V Expressão

Sendo:

NE = densidade da carga

A = área da seção = ∏R²

V = velocidade

Aplicando os dados:

I = n.e.A.V

I = (1,1 x 10-³ C/m3) . (3,14) . (0,05m)² . (2,0m/s)

I = 1,7.10^-5 A

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= U.i→P=-1,55.105 . 1,7.10-5

=2,64W

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. ∆t →2,64 . 0,20

=0,53 J

Passo 4 (Equipe)

Calcular qual deve ser a resistência entre a pulseira e a terra que seu corpo chegue ao nível seguro de potencial de 100V em 0,3s, ou seja, um tempo menor que o que 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 à terra será menor que a dos sapatos. Suponha que no momento que você se levanta o potencial do seu corpo é de 1,4KV e que a capacitância entre seu corpo e a cadeira é de 10pF.

I=q / ∆t V=q/v - 10x10-¹²