ATPS: Fisica 3

ETAPA 3

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 10E-3 C/m3

Sendo:

NE = densidade da carga

A = área da seção = πR²

V = velocidade

Aplicando os dados:

I = NExAxV

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

I = 1,72x10-5 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 à diferença de potencial calculada no passo 2 na etapa 2.

P= U.i P=77,7KV x1,72x10-5 P=1,336W

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 E=1,336W x 0,20s E= 0,267 J

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.

V= Rxi

100= Rx4,6E-8

R= 2,17 E9 Ω

i= Q

t

i= 1,4x10-8

0,3

i= 4,6x10-8 A

C= Q

V

10pF = __ Q___

1,4x103

Q= 1,4 x10-8 C