Enunciado
Física - Randall D. Knight - Eletricidade e Magnetismo- Ed: 2º - Capítulo 33.Exercícios e Problemas - Ex. 17
Uma pequena espira de corrente com a forma de um triângulo equilátero conduz uma corrente de . A intensidade do campo magnético sobre o eixo, a da espira, é de. Qual é o comprimento de cada lado do triângulo?
Passo 1
Faaaaaala, galera... Tranquileba??
Primeiro definamos o campo elétrico para uma espira com .
Seja uma espira ideal:
Então:
Vemos que as componentes em x e y se cancelam, sobrando somente em z.
Sabendo que a lei de bio-savart é:
Veja que:
Assim:
E que:
E também:
Assim ficando:
Integrando sobre toda a espira:
Concluímos que o campo magnético sobre uma espira é:
Tomando à parte:
Tomando a aproximação de que
Assim, tomando o campo magnético na espira para :
Multiplicando por em cima e em baixo:
Sabemos que
Com esse “insight” nem precisa mais de mim, né?! Mas se gosta de mim, cola pro próximo passo!
Passo 2
Gostou né?! huehue
Brincadeiras à parte, pede-se o comprimento que chamaremos de L, que está contido em A, a área.
Sabemos que a área de um triângulo equilátero é:
Assim, o A na espira é:
Assim:
Isolando L, que com certeza é
Passo 3
Colocando valores:
Resposta
O lado L do triangulo equilátero L é: