Question

Um engenheiro eletricista está projetando o isolamento de um sistema de alta tensão. Para isso, ele analisa uma esfera condutora de raio R carregada com uma carga Q e imersa em um gás isolante homogêneo cuja rigidez dielétrica é definida como Emax. O sistema está em equilíbrio eletrostático. Considerando os processos de ionização por choque e as propriedades dos materiais dielétricos, assinale a alternativa que descreve corretamente o comportamento do sistema sob a iminência de uma ruptura dielétrica.

Accepted Answer

E) O campo elétrico máximo que o gás suporta (Emax) define o limite de carga Q que a esfera pode reter. Para uma esfera isolada, esse limite é dado por Q = 4.π.ε R2.E a qual ε é a permissividade 0. max, 0 elétrica do vácuo.

Answer

A) A rigidez dielétrica é uma propriedade intrínseca do material e depende exclusivamente da sua composição química, sendo independente da pressão do gás ou da geometria dos condutores adjacentes.

Answer

B) Se o raio da esfera R for reduzido mantendo-se a mesma carga Q, o potencial elétrico na superfície diminui, tornando o sistema mais seguro contra o centelhamento (arco elétrico).

Answer

C) No momento da ruptura dielétrica, o gás deixa de se comportar como um isolante devido à polarização eletrônica permanente das moléculas, que cria um campo elétrico interno oposto ao campo externo, anulando-o.

Answer

D) Aumentar a umidade do ar ao redor da esfera sempre aumenta a rigidez dielétrica do sistema, pois as moléculas de água, sendo polares, absorvem o excesso de carga da superfície do condutor.

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