Atps Fisica 3 etapa 1 e 2.

ETAPA 1

Aula Tema: Campo Elétrico. Lei de Gauss

Passo 2

Supor que o pó (produto) de sua empresa esteja carregado negativamente e 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 ρ. O campo elétrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justifique.

RESPOSTA:

O campo elétrico E aponta para o eixo do cilindro, pois por conversão, as linhas de força tem a mesma orientação do vetor campo elétrico e campos gerados por cargas elétricas negativas tem linhas de forças convergentes.

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 ρ= 1,1 x 10^-3C/m3 (um valor típico).
Φ=E.da
qcilindro=ε0.Φ
λ.h=ε0.Φ
λ.h=ε0.E.(2πh)
E= λ2πε0r ρ=qv ρ=qA.h ρ=qπr2h ρπr2=qh ρπr2=λ Na superfície
Φ=E.da
Φ=E.A.cosθ
Φ=E.A.cosO°
Φ=E.2πh.1
Φ=E.(2πh)

A distância máxima R=5.0cm ou 0,05m.
E= 1,1x10-3.0,052.8,85x10-12
E= 5,5x10-51,77x10-11
E≈3,1MN/C
E= λ2πε0r
E= ρπr22πε0r
E= ρr2ε0
Quando aumento o raio da circunferência o valor do campo elétrico diminui porque terá uma menor concentração. Então quanto maior o diâmetro do tubo menor o valor do campo elétrico, e quanto menor o diâmetro, maior a concentração do campo elétrico, fazendo com que seu valor aumente.
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?

RESPOSTA:

Esse campo Elétrico poderá produzir uma centelha elétrica, pois o valor do campo encontrado é maior que o campo para ruptura dielétrica do ar, ou seja,O campo elétrico de 3.1 *10^6 N/C é maior que o da ruptura 3,0*10^6 N/C.