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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 28.Exercícios - Ex. 76

Como estagiário em um laboratório de pesquisa, você recebe um solenoide longo que possui dois enrolamentos separados e próximos, no mesmo sentido, sobre a mesma forma cilíndrica oca. Você precisa determinar o número de voltas em cada enrolamento. O solenoide possui comprimento L 40,0 cm e diâmetro 2,80 cm. Você permite que uma corrente de 2,00 mA flua no enrolamento 1 e varia a corrente I no enrolamento 2; as duas correntes fluem no mesmo sentido. Então você mede o módulo B do campo magnético no centro do solenoide em função de I. Você representa seus resultados em um gráfico como BL/m0 em função de I. O gráfico na Figura P28.76 mostra a linha reta pelo melhor ajuste a seus dados. (a) Explique por que os dados desenhados dessa forma devem se encontrar próximos de uma linha reta. (b) Use a Figura P28.76 para calcular N1 e N2, o número de voltas nos enrolamentos 1 e 2. (c) Se a corrente no enrolamento 1 permanecer em 2,00 mA em sua direção original e o enrolamento 2 tiver I 5,00 mA na direção oposta, qual é o valor de B no centro do solenoide?

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questãozinha aqui!

Bora!

Letra a:

O campo é:

B = μ 0 N 1 L I 1 + μ 0 N 2 L I 2 = μ 0 L N 1 I 1 + N 2 I 2

B L μ 0 = 0.00200 A N 1 + N 2 I 2

E então, um gráfico B L / μ 0  versus  I 2   seria uma linha reta com inclinação N 2 .

Passo 2

Letra b:

Calculamos a inclinação assim:

inclinação   = 16.00 A - 8.00 A 5.00 m A - 2.00 m A = 2667

Para achar o intercepto em y:

y - 16.00 A x - 0.00500 A = 2667

y = 2667 x + 2.67

Quando x = 0 , y = 2.67

0.00200 A N 1

Então N 1 = 2.67 A 0.00200 A = 1335

Passo 3

Letra c:

B = μ 0 N 1 L I 1 - μ 0 N 2 L I 2 = μ 0 L N 1 I 1 - N 2 I 2

B = μ 0 0.400 m 0.00200 A 1335 - 0.00500 A 2667 = - 3.35 × 10 - 5 T

B = 3.35 × 0 - 5 T = 33.5 μ T

Resposta

  1. B L μ 0 = 0.00200 A N 1 + N 2 I 2
  2. 1335
  3. 3.35 × 0 - 5 T = 33.5 μ T
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