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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 29.Exercício - Ex. 43

43- O composto S i V 3 é um supercondutor do tipo I I . Nas vizinhanças do zero absoluto, os dois campos magnéticos críticos são B c 1 = 55.0   m T e B c 2 = 15.0   T . A fase normal do S i V 3 possui uma suscetibilidade magnética próxima de zero. Considere um cilindro de S i V 3 longo e fino com seu eixo paralelo a um campo magnético B 0 → no sentido + x .

Para pontos muito afastados das extremidades do cilindro, por simetria, todos os vetores magnéticos são paralelos ao eixo O x . Próximo do zero absoluto, um campo magnético externo é lentamente aumentado, a partir de zero. Qual deve ser o campo magnético B → e a magnetização M → no interior do cilindro em pontos afastados das extremidades

( a ) imediatamente antes de o fluxo magnético começar a penetrar no material?

( b ) Imediatamente depois que o material se torna completamente normal?

Passo 1

Na situação da letra a temos que o material está sujeito a um campo magnético igual a 55   m T , pois o campo magnético ainda não entrou no material (isso é ele está como supercondutor, ou seja o campo magnético dentro desse cilindro é de zero, mas está no limite mas um tico de nada ele já muda de estado) . Resumindo o material ainda é 100% supercondutor e B = 0 .

Dessa forma a magnetização será igual a:

0 = B 0 → + μ 0 M →

M → = - B 0 → μ 0 = - 55 × 10 - 3 i 4 π × 10 - 7 = - 4.38 × 10 4 A m   i

Passo 2

Depois que ele sai do estado entre B c 1 e B c 2 o material volta as características normais e B = B 0 então:

B → = ( 15   T )   i

Pois as linhas de campo são uniformes e paralelas ao eixo x , e por conta disso:

B = B + μ 0 M → M = 0

Resposta

a )   B = 0 ;   M → = - 4.38 × 10 4 A m   i

b ) B → = 15   T i ; M = 0

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