Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 29.6 - Ex. 62b
Na figura 29-73a, duas espiras circulares, com diferentes correntes mas o mesmo raio de , têm o centro no eixo . Estão separadas inicialmente por uma distância , com a espira posicionada na origem do eixo. As correntes nas duas espiras produzem um campo magnético na origem cuja componente é . Essa componente é medida enquanto a espira é deslocada no sentido positivo do eixo . A figura 29-73b mostra o valor de em função da coordenada y da espira . A curva tem uma assíntota para . A escala horiozntal é definida por . Determine (a) a corrente na espira 1; (b) a corrente na espira 2.
Passo 1
Novo tipo de questão na área! Essa envolve campo magnético criado por um dipolo magnético. O campo magnético produzido por uma bobina percorrida por corrente, que se comporta como um dipolo magnético, em um ponto P situado a uma distância ao longo do eixo central da bobina, é paralelo ao eixo central e dado por:
A componente do campo é dada por:
na qual , de acordo com a figura 29-73a e porque o eixo das espiras é chamado de em vez de . O fato dos campos produzidos pelas duas espiras têm sinais opostos se deve à observação de que o campo mostrado na figura 29-73b se anula para um valor finito de , o que seria impossível se os dois campos tivessem o mesmo sinal (fisicamente, isto significa que as duas correntes circulam em sentidos opostos).
Passo 2
Queremos saber o valor da corrente na espira 2. Do gráfico da figura 29-73b tiramos que quando . Assim:
Fazendo as devidas simplificações, temos:
Resposta
A corrente é igual a: