Corrente e resistência. Esquemas

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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.

Passo 1

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.

∆t = d/v ∆t= (5〖 .10〗^(-2))/2 ∆t= 〖2,5 .10〗^(-2)

I = Q/∆t I = (1,1 .〖10〗^(-3))/(2,5 .〖10〗^(-2) ) I = 4,4 .〖10〗^(-2)A

Passo 2

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 . 〖10〗^5 x 4,4 . 〖10〗^(-2) P = 6,82 W

Passo 3

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 E = 6,82 . 0,20 E = 1,36 J

Passo 4

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.

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