Fisica 3

Supor que o pó (produto) de sua empresa esteja carregado negativamente passando por um cano cilíndrico de plástico de raio R = 5,0 cm e que as cargas associadas ao pó estejam distribuídas uniformemente com uma densidade volumétrica P. O campo elétrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justifique. (Por acordo em sala cada equipe tem números diferentes para dados da ATPS, nosso grupo é o quinto, portanto R = 6,0 cm).

R: Quanto menor à distância R maior é a força, mas como a pergunta em questão é para onde aponta o campo elétrico E tomando em nota que o exercício nos diz que o pó esta carregado negativamente fica evidente que aponta para o eixo.

2.3. Passo 3

Escrever uma expressão, utilizando a Lei de Gauss, para o módulo do campo elétrico no interior do cano em função da distância r do eixo do cano. O valor de E aumenta ou diminui quando r aumenta? Justificar. Determinar o valor máximo de E e a que distância do eixo do cano esse campo máximo ocorre para p = 1,1 x 10-3 C/m³ (um valor típico).

R:

2.4. Passo 4

Verificar a possibilidade de uma ruptura dielétrica do ar, considerando a primeira condição, ou seja, o campo calculado no passo anterior poderá produzir uma centelha? Onde?

R: A rigidez dielétrica corresponde ao maior valor do campo elétrico aplicado a um isolante sem que ele se torne um condutor, essa rigidez varia de um material para outro, no caso do ar, sua rigidez dielétrica E vale cerca de 3 x 106 N/C, assim, deixa de ser isolante e torna-se condutor quando um campo elétrico ao ar ultrapasse esse valor. Compreendendo agora como ocorre essa ruptura podemos afirmar com base no cap. 2.3 que de fato ocorre à ruptura dielétrica do ar já que alcançamos o resultado de 3.728.813,559 N/C e o limite para ruptura era de 3.000.000,00 N/C, segundo registros de outros casos onde se apresentavam os mesmos problemas que o nosso a ruptura ocorre nas regiões de maior concentração das cargas, ou seja, em sua superfície, arestas ou pontas.