Enunciado
Física - Randall D. Knight - Eletricidade e Magnetismo- Ed: 2º - Capítulo 33.Exercícios e Problemas - Ex. 50
A intensidade do campo magnético no pólo norte de um ímã de Alnico [sigla da liga composta de alumínio (Al), níquel (Ni) e cobalto (Co)], com de diâmetro e de comprimento, é de . Para produzir o mesmo campo com um solenóide de mesmo tamanho que conduza uma corrente de, de quantas voltas de fio você precisaria? Isso parece viável? (Veja o Problema 49 para informar-se sobre tamanhos de fio e correntes máximas indicadas.)
Passo 1
Faaaaaala, galera... Tranquileba??
Sabemos que o campo magnético em um solenoide é:
Pede o numero de voltas, ou também chamado de espiras, que é N, logo:
E já estamos com o pé na resposta, não?
Bora pro próximo passo!
Passo 2
Aplicando valores:
Passo 3
O problema 33.49 diz que a taxa para um fio de diâmetro igual é de , ou seja, seis ampéres (unidade de corrente), e para um fio com diâmetro de é de . Isto significa que a taxa de um fio poder ser aumentada de 1ª aumementando o seu diâmetro por aproximadamente . Assim, supondo o fio de 2A, teríamos que colocar um diâmetro de sendo, como dito antes, a taxa do fio de de um 1A. Mas vamos pegar que o diâmetro possa ser de .
Assim, o numero de voltas que vão fazer o fio caber sobre num solenoide de comprimento de 8 centímetros é de:
Por serem muitas camadas, o fio ficaria com um diâmetro muito longo, mas não deixa de ser possível.
Resposta
Por serem muitas camadas, o fio ficaria com um diâmetro muito longo, mas não deixa de ser possível.