Um solenoide firmemente enrolado tem
de comprimento, 400 voltas, conduz uma corrente de 4,00 A e seu campo axial está na direção +z. Determine
e Bo no centro quando a) não há núcleo no solenóide. b) há um núcleo de material paramagnético com magnetização de
.
Estudem as características e a forma de magnetização em paramagnéticos, diamagnéticos e ferromagnéticos. Qual a correção de Maxwell na lei de Ampère? 0 que a corrente de magnetização significa em termos de geração de campo magnético? Quais são as equações de Maxwell e o que elas representam.
Estudem as características e a forma de magnetização em paramagnéticos, diamagnéticos e ferromagnéticos. Qual a correção de Maxwell na lei de Ampère? 0 que a corrente de magnetização significa em termos de geração de campo magnético? Quais são as equações de Maxwell e o que elas representam.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um solenoide com 20 cm de comprimento, 400 voltas, corrente de 4 A e campo magnético na direção +z. A gente precisa calcular o campo magnético
no centro do solenoide, e também
quando tem um núcleo paramagnético com magnetização
. Para resolver isso, vamos precisar das fórmulas do campo magnético em solenóides e entender como a magnetização do núcleo afeta o campo total.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o campo magnético
no centro do solenoide sem núcleo. A fórmula para o campo magnético dentro de um solenoide é:
onde:
-
é a permeabilidade do vácuo ( ), -
é o número de voltas por unidade de comprimento, -
é a corrente.
Passo 3
Vamos calcular
, o número de voltas por metro. Sabemos que o comprimento do solenoide é 20,0 cm, que é 0,20 m, e tem 400 voltas. Então:
Passo 4
Agora, usando a fórmula do campo magnético:
Calculando isso:
Passo 5
Agora vamos considerar o núcleo paramagnético. A magnetização
está relacionada ao campo magnético total
pela fórmula:
onde
é o campo magnético gerado pela corrente no solenoide e
é a magnetização do material.
Sabemos que:
Então:
Calculando isso:
Resposta
a) O campo magnético no centro do solenoide sem núcleo é aproximadamente
.
b) Com um núcleo paramagnético, o campo magnético total no centro é aproximadamente
.
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Sendo
, encontre
para
.
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Efito Jaule é o fenomeno fisico qu ocorre quando uma corrente eletrica passa por um condulor resultado na conuersèu de energia eletrica em colos.
ocorre desida a resistencir dos moleriais.
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Entre os pontos
e
, é aplicada uma diferença de potencial de 30 V . A potência dissipada no resistor de
é:
Dados:
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(2)