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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 28.10 - Ex. 55

Uma bobina circular de 160 espiras tem um raio de 1,90 cm. (a) Calcule a corrente que resulta em um momento dipolar magnético de módulo 2,30 A · m 2 . (b) Determine o valor máximo do torque a que a bobina é submetida quando, sendo percorrida por essa corrente, é colocada na presença de um campo magnético uniforme de módulo 35,0 mT.

Passo 1

Então, temos um bobina circular com um número de N = 160 espiras, onde cada uma dessas espiras tem um raio de r = 1,90 c m .

Para descobrir a corrente que resulta de um momento dipolar magnético de μ = 2,30 A · m 2 , item (a). Basta utilizar a equação do momento dipolar magnético:

μ = N i A

Colocando a corrente em evidência:

i = μ N A

A área de cada espira é A = π r 2 :

i = μ N π r 2

i = 2,30 160 π 1,90 × 10 - 2 2 = 12,7 A

Passo 2

(b) Sabemos que o torque depende de um produto externo entre o momento dipolar e o campo magnético. Portanto, o valor é máximo quando o campo magnético é perpendicular ao momento dipolar. Nesse caso, o valor do torque é

τ = μ B

τ = 2,30 35,0 × 10 - 3 = 8,05 × 10 - 2 N m

Resposta

(a) i = 12,7 A

(b) τ = 8,05 × 10 - 2 N m

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