Question

Conforme una persona se moviliza en un entorno seco, se acumula carga eléctrica en su cuerpo. Una vez que esta carga alcanza un voltaje elevado, ya sea positivo o negativo, el cuerpo se
descarga mediante chispas o descargas que a veces es posible
observar. Considere un cuerpo humano que no hace contacto
a tierra con la capacitancia representativa de 150 pF. a) ¿Qué
carga producirá en el cuerpo humano un potencial de 10 kV?
b) Es posible destruir dispositivos electrónicos sensibles con las
descargas electrostáticas que una persona puede generar. Un
dispositivo en particular puede ser destruido por una descarga
que libere una energía de 250 mJ. ¿A qué voltaje corresponde
en el cuerpo humano esta energía?

Answer 1

Respuesta:

Q=1,5uC  y V =1,825kV

Explicación:

Se sabe que:

Q= C*V

C: Capacitancia

V: Tensión (Voltaje)

Q: Carga eléctrica

Entonces:

Q = (150pF)*(10kV) = (150x$10^{-12}$)*(10x$10^{3}$) = 1,5x$10^{-6}$C = 1,5uC

Para calcular la tensión requerida para cierta cantidad de energía, se tiene la ecuación de energía en un condensador:

E = $\frac{1}{2}$C*$V^{2}$

Luego despejando la tensión:

V = $\sqrt[2]{\frac{2E}{C} }$ = $\sqrt[2]{\frac{2(250x10^{-6} )}{150x10^{-12} } }$=1,825x$10^{3}$V = 1,825kV