Corrente e resistência

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/m3i=R= 0,5 m, V= 2,0 m/s, P= 1,1. 10^-3C/m3

I = q/t

I = 1, 1 x 10^-3C/m3/ 2,0 m/s

I = 5, 5 x 10^-4

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 iguala diferença de potencial calculada no passo 2 na etapa 2.

Pot = E/t

Pot = 39.10^6/2

Pot= 19.10^6

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).

T = 0,20s

P= E/t

P= 39x10^6/0,20

P= 195 x10^6W

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 10pF.V= R. I I= Q/tC= Q/V100= R. 4,6 . 10

-8

I= 1,4 . 10

-8

/0,310pF = Q/1,4 . 10

3

R= 2,17 . 10

9

Ω I= 4,6 . 10

-8

AQ= 1,4 . 10

-8

C

ETAPA 4

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:<https://docs.google.com/file/d/0Bx50NPmVz1UwLWptYXV2NDdRT2c/edit>. Acesso em: 20 abr. 2012.

Passo 2 (Equipe)

Calcular o valor força elétrica que age sobre uma carga elétrica que se move no cano de acordo com as condições apresentadas no passo 1 da etapa 3 e no passo anterior dessa etapa. F= K. q/d

2

F= 9.10

9

. 1,1.10

-3

/0,5

2

F= 39.10

6

N

Passo 3 (Equipe)

Analisar as condições que foram discutidas nesse desafio para que ocorresse a explosão na fábrica e sugerir as medidas de segurança que deveriam ter sido adotadas para que não tivesse ocorrido.

Conclusão

Diante dos cálculos