Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 30.Exercício - Ex. 17
Partindo da equação , deduza com detalhes a equação para a densidade de energia de um toróide preenchido com um material magnético.
Passo 1
Partindo da equação temos que a energia armazenada no solenoide toroidal quando passa uma corrente por meio dele é dada por
Vamos, agora, reescrever da seguinte forma
Dessa forma, se substituirmos em vamos encontrar
Deixando um pouco de lado a equação acima por enquanto vamos ter que a energia por unidade de volume ou também chamada de densidade de energia magnética é dada por
Podemos expressar esse resultado em termos do módulo do campo magnético dentro do solenoide toroidal e assim, obteremos
Com isso podemos inferir que
Portanto, substituindo em vamos encontrar
Como queríamos demonstrar.
Resposta
Exercícios de Livros Relacionados
23- Mostre que L // R possui unidades de tempo.
27- Torne como referência o Exercício 30.19 . ( a ) Qual é a potência fornecida pela bateria para o indutor em função do tempo quando o circuito fica fechado no instante t = 0 ? ( b ) Qual é a taxa de
26- Na Figura 30.11 , suponha que ϵ = 60.0V ,R = 240Ω e L = 0.160H . Inicialmente, não existe nenhuma corrente no circuito. A chave S 2 é mantida aberta e fechamos a chave S 1 . ( a ) Logo após fechar
24- Escreva uma relação correspondente a Equação ( 30.13 ) para a corrente na Figura 30.11 logo após a chave S 1 ser aberta e a chave S 2 ser fechada, designando por I 0 a corrente inicial. Use método
21- Uma bateria de 35.0V com resistência interna desprezível, um resistor de 50.0Ω e um indutor de 1.25m H com resistência interna desprezível estão conectados em série a uma chave aberta. A chave é s