fisica

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 r . O campo elétrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justificar.
Resposta: Para longe do eixo. Pois sendo negativa sua carga, se desprende do eixo para o cilindro
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 r = 1,1 x 10-3 C/m3 (um valor típico).
Resposta: 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 Resposta:
E= 1,1x10-3.0,052.8,85x10-12
E= 5,5x10-51,77x10-11
E≈3,1MN/C

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: Não, porque o ar é isolante, com isso não se produz a centelha de 30 kv/cm tendo menor capacidade da centelha, com isso na há a ruptura.
ETAPA 2 Aula-tema: Potencial Elétrico. Capacitância.
Passo 1
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).
Resposta:
V=ρ2ε0 r22Rr
V=ρr24ε0 Rr
V=ρ4ε0(R2-r2)
Vf-Vi= -E.ds
0+V= E.ds
V= ifE.ds.cos0°
V= rRE.dr.1
V= rRρr2ε0.dr
V=ρ2ε0 rRr.dr
Passo 2
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.
Resposta:
V=1,1x10-34. 8,85x10-12(52-02)
V=31073446,33x 25
V=0,77x109V
V=0,7GV

Passo 3