Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Eletromagnetismo- Ed: 5º - Capítulo 22.Problemas - Ex. 52
O campo magnético criado por uma grande corrente que passa pelo plasma (gás ionizado) pode forçar partículas que transportam corrente a se unirem. Este efeito de estricção (pinch effect) tem sido utilizado no projeto de reatores de fusão e pode ser demonstrado ao fazer com que uma lata de alumínio vazia transporte uma grande corrente paralela a seu eixo. Digamos que R represente o raio da lata e I a corrente, uniformemente distribuída pela parede curvada da lata. Determine o campo magnético (a) dentro e (b) fora da parede. (c) Determine a pressão na parede.
Passo 1
E aiii gente, tudo bom com vocês?
Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!
Vamo lá!
Assumimos que a corrente está vertical.
Letra a:
Considere um círculo de raio r ligeiramente menor que R. Ele não engloba nenhuma corrente, então de,
Concluímos que o campo magnético é zero.
Passo 2
Letra b:
Agora seja r um pouco maior que R. A lei de Ampère torna-se . Então,
Pela regra da mão direita, a direção do campo é no sentido anti-horário (como visto de cima).
Passo 3
Letra c:
Considere uma faixa de parede de largura horizontal ds e comprimento l. Sua largura é tão pequena em comparação com que o campo em sua localização seria essencialmente inalterado se a corrente na faixa fosse desligada.
A corrente que ele carrega é .
A força nele é:
A pressão na faixa e, portanto, em todos os lugares do cilindro, é:
O efeito estricção é uma demonstração eficaz quando uma lata de alumínio se esmaga, pois carrega uma grande corrente ao longo de seu comprimento.
Resposta
- Zero