Uma espira circular tem raio
. Uma corrente na espira gera um campo magnético B no centro da espira. Se a espira é aquecida e expande
, qual o novo valor do campo no centro da espira
Passo 1
Beleza, vamos ver o que a questão está pedindo. Temos uma espira circular com raio de
por onde passa uma corrente que gera um campo magnético
no centro da espira. A espira é aquecida e expande
do seu tamanho original. Queremos descobrir qual será o novo valor do campo magnético no centro da espira após essa expansão.
Aqui, vamos trabalhar com o conteúdo de eletromagnetismo, especificamente com o campo magnético gerado por uma corrente em uma espira circular. Para resolver, vamos precisar entender como o campo magnético depende do raio da espira.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que calcula o campo magnético no centro de uma espira circular. A equação é:
Onde:
-
é o campo magnético no centro da espira, -
é a permeabilidade do vácuo ( ), -
é a corrente que passa pela espira, -
é o raio da espira.
Passo 3
Agora, vamos analisar o que acontece quando a espira é aquecida e expande
. Isso significa que o novo raio
será:
Onde
é o raio original.
Passo 4
Substituindo
na fórmula do campo magnético, temos:
Isso mostra que o novo campo magnético
é o campo original
dividido por
.
Passo 5
Calculando o valor numérico:
Ou seja, o novo campo magnético é aproximadamente
do campo original.
Resposta
Após a expansão de
, o novo campo magnético no centro da espira é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
A corrente em um circuito está reduzindo a uma taxa de
. Se o circuito possui um indutor de
, qual é a fem no indutor?
No circuito que aparece ao lado, o capacitor está inicialmente descarregado com a chave aberta. Em
a chave é fechada.
qual a corrente fornecida pela fem imediatamente após a chave ser fechada?
qual a corrente fornecida pela fem imediatamente após a chave ser fechada?
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?
Uma espira condutora quadrada tem área
. A espira é orientada a
com o plano
. Um campo magnético variável é orientado paralelo ao eixo
. Se a fem máxima induzida é de 40 V . qual é a taxa máxima de variação do campo magnético?