Uma espira circular de corrente, de raio 8 cm , transporta uma corrente de 0.2 A. Um vetor unitário, paralelo ao momento de dipolo da espira é dado por - . A espira está imersa num campo magnético dado por . Determine (a) o torque sobre a espira (usando notação vetorial) e (b) a energia potencial magnética da espira.
Passo 1
Então, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Temos uma espira circular com raio de 8 cm que transporta uma corrente de 0,2 A. O vetor unitário paralelo ao momento de dipolo da espira é . A espira está imersa em um campo magnético . Precisamos determinar:
(a) O torque sobre a espira usando notação vetorial.
(b) A energia potencial magnética da espira.
Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de momento de dipolo magnético, torque em campos magnéticos e energia potencial magnética. Vamos resolver passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o momento de dipolo magnético da espira. A fórmula para o momento de dipolo magnético é:
onde é a corrente e é o vetor área da espira. Como a espira é circular, a área é:
O raio é 8 cm, que precisamos converter para metros:
Então,
Agora, o vetor ��rea na direção do vetor unitário dado é:
Portanto, o momento de dipolo magnético é:
Passo 3
Agora, vamos calcular o torque sobre a espira. A fórmula do torque em um campo magnético é: