Qual a densidade de energia armazenada num campo magnético de intensidade 28 T ? (
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta é sobre encontrar a densidade de energia armazenada em um campo magnético de intensidade 28 T. Para isso, vamos usar a física do campo magnético e uma fórmula que relaciona a intensidade do campo com a energia armazenada.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber qual é a fórmula que relaciona a densidade de energia (u) com a intensidade do campo magnético (B). A fórmula é:
Aqui:
-
é a densidade de energia (em joules por metro cúbico, J/m³). -
é a intensidade do campo magnético (em teslas, T). -
é a permeabilidade do vácuo, que vale .
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. Sabemos que:
Substituindo na fórmula:
Passo 4
Vamos calcular o quadrado de B:
Então, a fórmula fica:
Passo 5
Agora, vamos calcular o denominador:
Então, temos:
Passo 6
Finalmente, vamos dividir os valores:
Resposta
A densidade de energia armazenada no campo magnético é aproximadamente
.
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. A espira é orientada a
com o plano
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. Se a fem máxima induzida é de 40 V . qual é a taxa máxima de variação do campo magnético?
Uma partícula, de massa
e carga
, está se movendo com uma velocidade de
e entra numa região de campo magnético
e campo elétrico
. Qual a aceleração da partícula?
© Escreva completamente a equação que descreve o campo magnético correspondente a este campo elétrico (com os valores da amplitude do campo magnético,
e o vetor unitário, com o sinal, que descreve a direção em que o campo magnético oscila).
(b) Faça um paralelo entre duas cordas de densidades distintas presas por um nó e o problema do raio que sai da água e emerge no ar. É possível entender este nó como a interface entre dois meios onde há velocidades de propagação diferentes e, por conseguinte, índices de refração distintos. Compare os dois seguindo o roteiro:
I. A água pode ser comparada com a corda mais densa ou com a menos densa neste caso? E o ar? Por quê?
II. O que acontece na interface quando a onda se propaga da água para o ar? A onda refletida muda de fase? A refratada muda? Explique.
III. Só é possível fazer este paralelo graças a carcterística ondulatória da luz. O que podemos afirmar sobre os comprimentos de onda na água e no ar, eles são distintos? Se sim qual é o maior? E a frequência, depende do meio de propagação?
I. A água pode ser comparada com a corda mais densa ou com a menos densa neste caso? E o ar? Por quê?
II. O que acontece na interface quando a onda se propaga da água para o ar? A onda refletida muda de fase? A refratada muda? Explique.
III. Só é possível fazer este paralelo graças a carcterística ondulatória da luz. O que podemos afirmar sobre os comprimentos de onda na água e no ar, eles são distintos? Se sim qual é o maior? E a frequência, depende do meio de propagação?