ATPS etapa 2 de fisica

_ Aula-tema: Potencial Elétrico. Capacitância.
Essa atividade tem extrema importância para a compreensão da definição do potencial elétrico e realização do cálculo desse potencial a partir do campo elétrico. Essa etapa da atps também tem importância no estudo da energia armazenada em um capacitor, considerando situações cotidianas. Mas para que isso possa ser realizado devem ser seguidos alguns passos descritos a seguir.
Passo 1 (Equipe)
Determinar uma expressão para o potencial elétrico em função da distância r a partir do eixo do cano. (O potencial é zero na parede do cano, que está ligado a terra).
V= K × Qd
Passo 2 (Equipe)
Calcular a diferença de potencial elétrico entre o eixo do cano e a parede interna para uma densidade volumétrica de cargas típica, r = 1,1 x 10-3 C/m3.
Veixo=- r22 . ε0 → -1,1.10-3 . 0,0522 . 8,85.10-12= -2,75.10-617,7.10-12=-0,155.106=-1,55.105
Vparede=0
DV= Veixo-Vparede→-1,55.105-0= -1,55.105JC
Passo 3 (Equipe)
Determinar a energia armazenada num operário, considerando que o homem pode ser modelado por uma capacitância efetiva de 200 pF e cada operário possui um potencial elétrico de 7,0 kV em relação a Terra, que foi tomada como potencial zero.
C=QV
Q=200×10-12×7,0×103
Q=1,4×10-6C
Q=1,4 µC
Passo 4 (Equipe)
Verificar a possibilidade de uma explosão, considerando a segunda condição, ou seja, a energia da centelha resultante do passo anterior ultrapassou 150 mJ, fazendo com que o pó explodisse?
Resp.: De acordo com os resultados obtidos no passo 3 foi analisado a equação e concluiu-se que a energia gerado pelo operário não é suficiente para gerar uma centelha.