Um solenóide longo de raio a é posicionado no interior de um segundo solenóide longo de raio b   ( b > a ) , de forma que seus eixos sejam coincidentes com o eixo Z de um sistema de coordenadas cartesianas. O número de espiras por unidade de comprimento em cada solenóide vale n 1 e n 2 , respectivamente. Suponha que os solenóides podem ser tratados como infinitos e que o enrolamento dos fios é compacto. Quando conveniente, considere um segmento de solenóide de comprimento l nas análises.

( a ) Determine a intensidade do campo magnético produzido pelo solenóide maior em seu interior, quando ele é atravessado por uma corrente estacionária de intensidade I .

Passo 1

Eaew, belezinha?

Esse é um problema longo com várias alternativas, então vamos com calma, tudo bem? O enunciado começa nos apresentando dois solenóides coaxiais de raio a e raio b ( b > a ) . O que isso quer dizer? Quer dizer que temos um solenóide dentro do outro, de forma que o campo magnético gerado por eles ao passarmos uma corrente elétrica estarão na mesma direção Z . Um solenóide é um objeto físico que pode ser representado da seguinte maneira

Os fios em amarelo são percorridos pela corrente, e as linhas de campo magnético em verde dependem do sentido em que essa corrente percorre (em nosso caso temos um desses solenóides dentro do outro). A intensidade do campo magnético depende intimamente da densidade de espiras por unidade comprimento, em nosso caso n 1 e n 2 , para o solenóide menor e maior respectivamente! A primeira alternativa nos pede

( a ) Determine a intensidade do campo magnético produzido pelo solenóide maior em seu interior, quando ele é atravessado por uma corrente estacionária de intensidade I .

Ou seja, vamos esquecer o solenóide menor por agora e focar no maior! A intensidade do campo magnético é obtida diretamente da intensidade de corrente dada I , e das características do solenóide. Você lembra qual é a formulinha? Saca só!

Passo 2

A intensidade do campo magnético no interior de um solenóide “longo” (como o enunciado afirma), é dada por

| B → | = μ 0 I   n

I é a corrente dada, μ 0 é a permeabilidade magnética do vácuo e n a densidade de espiras por unidade de comprimento do solenóide! Sendo assim, para o solenóide maior, temos que o campo magnético em seu interior é

| B → m a i o r | = μ 0   I   n 2

A primeira alternativa foi isso! Te vejo na próxima! Até já!

Resposta

| B → m a i o r | = μ 0   I   n 2

Exercícios de Livros Relacionados

Dois fios estão no plano da página e conduzem correntes em sentidos opostos, como mostrado na figura 27-48. Em um ponto na metade da distância entre os fios, o campo magnético é ( a ) zero b para dent
Determine a magnitude da força por unidade de comprimento exercida por um fio sobre o outro.
Dois fios longos, retilíneos e paralelos, separados por 8,6c m , conduzem corrente iguais. Os fios se repelem com uma força de 3,6 n N / m por unidade de comprimento. (a) As correntes são paralelas ou
Como um estudante técnico, você está preparando uma aula de demonstração sobre “suspensão magnética”. Você tem um fio rígido, retilíneo, de 16c m de comprimento, que será suspenso por guias flexíveis,
Três fios longos, retilíneos e paralelos passam pelos vértices de um triângulo equilátero que tem lados iguais a 10 cm, como mostrado na Figura 27-53. Um ponto indica que o sentido da corrente é para