Enunciado

Uma espira circular com 12   c m de raio conduz uma corrente de 15   A . Uma bobina plana com 0,82   c m de raio e 50   e s p i r a s conduz uma corrente 1,3   A é concêntrica com a espira. O plano da espira é perpendicular ao plano da bobina. Suponha que o campo magnético da espira é uniforme na região em que se encontra a bobina. Determine (a) o módulo do campo magnético produzido pela espira no centro comum da espira e da bobina e (b) o módulo do torque exercido pela espira sobre a bobina.

Passo 1

Bom, lá da teoria de campos magnéticos produzidos por correntes, temos a situação de um campo produzido no centro de uma circunferência, lembra? Lá a gente encontra a seguinte fórmula para calcular o campo:

B = μ o i 2 R

E portanto, B ∝ i / R .

Quais as informações nós temos para resolver essa questão? Temos a corrente na bobina e o raio da mesma. Vamos aplicar esses valores na equação para encontrar o valor do campo.

B 1 = μ o i 1 2 R 1 = 4 π × 10 - 7   T . m A 15   A 2 0,12   m = 7,9 × 10 - 5   T

B 1 = 79   μ T

Passo 2

O torque exercido pela espira na bobina segue a seguinte expressão:

τ = μ 2 → × B → = μ 2 B 1 s e n 90 ° = N 2 i 2 A 2 B 1 τ = π N 2 i 2 r 2 2 B 1 = π 5 0 1,3   A 0,82 × 10 - 2   m 2 7,9 × 10 - 5   T τ = 1,1 × 10 - 6   N . m

Resposta

  1. B 1 = 79   μ T ;
  2. τ = 1,1 × 10 - 6   N m .
Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um estudante fabrica um pequeno eletroimã enrolando 300 espiras de fio em um cilindro de madeira com um diâmetro d = 5,0c m . A bobina é ligada a uma bateria que produz uma corrente de 4,0A no fio. (b
Um fio formando um circuito fechado, com raios a e b, como mostra a Fig. 31-63 é percorrido por uma corrente i. (a) Quais são o módulo, a direção e o sentido de B no ponto P. (b) Determine o momento d
Medições realizadas em minas e em furos de prospecção mostram que a temperatura na Terra aumenta com a profundidade na taxa média de 30°C/km. Supondo que a temperatura na superfície seja de 10°C, a qu
A magnetização na saturação do metal ferromagnético níquel é de 4,7 ⋅ 10 5A / m . Calcular o momento magnético de um único átomo de níquel. (A densidade do níquel é de 8,9 g / c m 3 e sua massa atômic
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