49- Um solenoide longo, com 60 espiras por centímetro, conduz uma corrente igual a 0.15   A . O fio das espiras é enrolado em torno de um núcleo de aço com silício ( K m = 5200 ) . (O fio do solenoide é envolvido por uma camada de isolante, de modo que não flua nenhuma corrente para o núcleo)

( a ) Para um dado ponto no interior do núcleo, determine o módulo ( i ) do campo magnético B 0 → produzido pela corrente que passa no solenoide, ( i i ) da magnetização M → e ( i i i ) do campo magnético resultante B → .

( b ) Faça um esboço mostrando o solenoide e o núcleo e indique as direções e os sentidos dos vetores B 0 → , M → e B → no interior do núcleo do solenoide.

Passo 1

O campo magnético B o sem o núcleo de aço com silício é calculado por:

B o = N L μ 0 I

E substituindo os valores que sabemos nós temos:

B o = 60 10 - 2 × 4 π × 10 - 7 × 0.15 = 1.131 × 10 - 3   T

E o valor de B com o núcleo é de 5200 B o ou seja:

B = 5200 B 0 = 5.88   T

E o valor da magnetização será:

M = B - B 0 μ 0 = 5.88 - 1.131 × 10 - 3 4 π × 10 - 7 = 4.68 × 10 6 A m

Passo 2

O comportamento do campo magnético em um solenoide é o mesmo que na figura 28.23 desse livro na página 261 e como o material tem   K m positivo então o valor da magnetização tem o mesmo sentido que o do campo magnético, então o esboço desses vetores serão de:

Resposta

a )   i 1.131 × 10 - 3   T

i i 4.68 × 10 6 A m

i i i 5.88   T

b ) E s b o ç o   d o   P a s s o   2  

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