Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 31.Exercícios - Ex. 42
Um solenoide toroidal possui espiras enroladas bem próximas, área de seção reta igual a , raio médio de e resistência . Ignore a variação do campo magnético pela seção reta do solenoide. Qual é a amplitude da corrente no solenoide se ele estiver conectado a uma fonte com amplitude de tensão igual a e frequência
de ?
Passo 1
Vem comigo que a gente resolve essa juntos!
A amplitude da corrente em circuito com corrente alternada pode ser encontrada da seguinte forma:
A tensão o enunciado já deu, temos que achar , que é a impedância, dada por:
A resistência a gente já tem, falta que é dado por:
Só que o enunciado não dá a indutância , mas a gente pode usar que:
Onde é a área da seção reta do solenoide, que o enunciado já deu, e é o comprimento do solenoide, como esse solenoide é toroidal temos que .
Vamos as contas!
Passo 2
Primeiro vamos encontrar , temos:
Substituindo com os valores que temos, ficamos com:
Então temos que:
Passo 3
Agora podemos calcular , temos:
Substituindo com os valores que temos:
Passo 4
Com isso podemos calcular , temos:
Então temos que:
Passo 5
Finalmente podemos calcular .
Substituindo os valores temos:
Questão finalizada com sucesso!