Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 32.Problemas Adicionais - Ex. 62
O capacitor da Fig. 32-7 está sendo carregado com uma corrente de 2,50 A. O raio do fio é 1,50 mm e o raio das placas é 2,00 cm. Suponha que as distribuições da corrente no fio e da corrente de deslocamento no espaço entre as placas do capacitor são uniformes. Determine o módulo do campo magnético produzido pela corrente nas seguintes distâncias em relação ao eixo do fio: (a) 1,00 mm (dentro do fio); (b) 3,00 mm (fora do fio); (c) 2,20 cm (fora do fio). Determine o módulo do campo magnético produzido pela corrente nas seguintes distâncias em relação à reta que liga os centros das placas: (d) 1,00 mm (dentro do espaço entre as placas); (e) 3,00 mm (dentro do espaço entre as placas); (f) 2,20 cm (fora do espaço entre as placas). (g) Explique por que os campos são muito diferentes para o fio e para o espaço entre as placas no caso das duas distâncias menores, mas têm valores semelhantes para a distância maior.
Passo 1
(a) No caso dentro do fio, podemos utilizar a seguinte equação(Eq. 29-20):
Passo 2
(b) Quando queremos o campo fora do fio, (Eq. 29-17):
Passo 3
(c) Usando o mesmo passo do item (b):
Passo 4
(d) Nesse caso, dentro das placas, podemos utilizar a seguinte relação:
Passo 5
(e) Como ainda estamos dentro das placas, utilizamos a mesma equação do item (d):
Passo 6
(f) Como agora estamos fora das placas, utilizamos a seguinte relação:
Passo 7
(g) A área em que a corrente de deslocamento se distribui é maior, portanto, o campo magnético vai ser menor. Quando vamos para fora da placa os valores das correntes são iguais, portanto o campo é igual.
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)(f)
(g) A área em que a corrente de deslocamento se distribui é maior, portanto, o campo magnético vai ser menor. Quando vamos para fora da placa os valores das correntes são iguais, portanto o campo é igual.