Enunciado
Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 34.Exercícios e Problemas - Ex. 34
Um anel de Rowland é formado de material ferromagnético. Sua seção transversal é circular, com um raio interno de 5 cm, um raio externo de 6 cm e seu enrolamento de 400 espirar. (a) que corrente deve ser estabelecida no enrolamento para que o campo magnético no interior do toroide atinja o valor ? (b) uma bobina secundária de 50 espiras e resistência de é enrolada em torno do toroide. Sabendo-se que, para este valor de , , determine a quantidade de carga que se move através da bobina secundaria quando a corrente no enrolamento é ligada.
Passo 1
Fala minha galera querida!! Bora bora, vamos usar o que aprendemos no capítulo.
- O módulo do campo magnético produzido por um toroide é dado por
- Se é o fluxo magnético que atravessa a bobina secundária, o valor absoluto da fem induzida na bobina é
na qual n é o número de espiras por unidade de comprimento do toroide e é a corrente na bobina. Vamos usar o raio médio, , para calcular n:
Portanto,
Passo 2
e a corrente na bobina é , na qual R é a resistência da bobina. Assim, podemos reescrever,
Vamos integrar de ambos os lados,
Passo 2
Continuando o item b, o módulo do campo magnético no interior da bobina secundária, na qual é o campo dos dipolos magnéticos do material magnético. Como o campo total é perpendicular ao plano da bobina secundária, o fluxo magnético é = AB, em que A é a área do anel de Rowland (o campo magnético calculado existe no interior do anel, mas não na região entre o anel e a bobina). Se r é o raio da seção reta do anel, A = e, portanto,
Só substituir agora, lembrando que r é o raio externo
Bora pro próximo.
Resposta
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