O que é um toróide? Qual é o campo magnético em um ponto externo ao toróide?

Passo 1

Vamos resolver a questão que pergunta sobre o que é um toroide e qual é o campo magnético em um ponto externo a ele. O conteúdo envolvido aqui é o magnetismo, mais especificamente o estudo de campos magnéticos gerados por bobinas. Para resolver, vamos precisar entender a estrutura de um toroide e aplicar a Lei de Ampère para determinar o campo magnético fora dele.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um toroide. Um toroide é uma bobina de fio condutor moldada em forma de anel ou donut. Imagine enrolar um fio em volta de uma forma circular várias vezes. Essa estrutura cria um campo magnético quando a corrente elétrica passa pelo fio. O toroide é muito eficiente para confinar o campo magnético dentro de si mesmo.

Passo 3

Agora, para determinar o campo magnético fora do toroide, vamos usar a Lei de Ampère, que relaciona o campo magnético ao redor de um caminho fechado com a corrente que passa por esse caminho. A integral da componente tangencial do campo magnético ao longo de um caminho fechado é igual à permeabilidade magnética do vácuo vezes a corrente total que atravessa o caminho.

Passo 4

No caso do toroide, o campo magnético está confinado dentro dele devido à sua geometria circular e à distribuição simétrica das correntes nas espiras. Fora do toroide, os campos magnéticos gerados pelas diferentes partes da bobina se cancelam devido à simetria, resultando em um campo magnético nulo no espaço externo.

Resposta

O campo magnético em um ponto externo ao toroide é nulo.

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