Um solenóide longo e fino consiste em
espiras de cobre próximas uma das outras, com
de comprimento e diâmetro de
. O solenóide é colocado em um circuito com uma bateria de
e um resistor de
(desconsidere efeitos de borda e a resistência do solenoide).
Determine a corrente que passa pelas espiras.
Determine a corrente que passa pelas espiras.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um solenóide com 20 espiras, conectado a uma bateria de 12 V e um resistor de 10 Ω. A gente precisa descobrir qual é a corrente que passa pelas espiras do solenóide. Vamos usar conceitos de circuitos elétricos, principalmente a Lei de Ohm, para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o circuito. Temos uma bateria de
e um resistor de
conectados em série com o solenóide. Como o problema diz para desconsiderar a resistência do solenóide, podemos tratar o circuito como se tivesse apenas a bateria e o resistor.
Passo 3
Agora, vamos aplicar a Lei de Ohm, que é uma das leis fundamentais dos circuitos elétricos. A Lei de Ohm diz que:
Onde:
-
é a tensão (voltagem) em volts, -
é a corrente em ampères, -
é a resistência em ohms.
Passo 4
Queremos encontrar a corrente
. Vamos reorganizar a fórmula para isolá-la:
Substituindo os valores que temos:
Passo 5
Fazendo a conta:
Resposta
A corrente que passa pelas espiras do solenóide é de 1,2 ampères.
Exercícios relacionados
Considere um solenoide cujo eixo coincide com o eixo
, com diâmetro interno
espiras enroladas e um comprimento total
. Esse solenoide está conectado a uma resistência externa
, enquanto sua resistência própria pode ser considerada como desprezível. O solenoide está imerso em um campo magnético homogêneo que varia com o tempo na forma:
, onde
e
são constantes.
Determine o fluxo magnético que o campo gera em uma volta do solenoide.
Determine o fluxo magnético que o campo gera em uma volta do solenoide.
Explique com palavras: (i) o que significa normalizar uma função de onda? (ii) também o significado do valor esperado de
, e (iii) por que é necessário utilizar um operador diferencial no cálculo do valor esperado de
? (iv) Explique o significado da função de onda que aparece na equação de Schrödinger.
A figura mostra a seção reta de um condutor cilíndrico, oco, de raios
e
, que conduz uma corrente
uniformemente distribuída e entrando para dentro da página. Determine:
O vetor força magnética sobre uma partícula com carga elétrica
e velocidade
na região oca do cilíndro condutor
.
O vetor força magnética
Seja uma partícula de massa
(elétron) confinada num potencial quadrado unidimensional
(poço quântico 1D), o potencial quadrado tem uma largura
. (a) Determine o valor da energia
, para o estado fundamental. Considere que a função de onda para o estado fundamental tem uma auto função dada por:
para
entre
e
. Fora desse intervalo a autofunção é zero. Faça um grafico da autofunção.