Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 27.1 - Ex. 75
Passo 1
Podemos usar a lei de Ampère para obter expressões para o campo magnético dentro do fio, dentro do material ferromagnético e na região envolvendo o fio e o revestimento.
Letra a:
Vamos aplicar a lei de Ampère a um círculo de raio e concêntrico com o centro do fio:
Supondo que a corrente seja distribuído uniformemente sobre a área seccional do fio (densidade de corrente uniforme), expressa em termos da corrente total I:
Substitua por na primeira equação para obtermos:
Substitua valores numéricos e avalie B:
Passo 2
Letra b:
Relacione o campo magnético dentro do material ferromagnético com o campo magnético devido à corrente no fio:
Vamos aplicar a lei de Ampère a um círculo de raio e concêntrico com o centro do fio:
Resolvendo para :
Substitua na primeira equação para obtermos:
Substitua valores numéricos e avalie B:
Passo 3
Letra c:
Vamos aplicar a lei de Ampère a um círculo de raio e concêntrico com o centro do fio:
Resolvendo para B:
Substitua valores numéricos e avalie B:
Passo 4
Letra d:
Observe que o campo na região ferromagnética é aquele que seria produzido em uma região não magnética por uma corrente de . A corrente no interior da superfície do material ferromagnético deve, portanto, ser na direção de I. Na superfície externa deve haver então ser uma corrente de 1560A na direção oposta.
Resposta
- Observe que o campo na região ferromagnética é aquele que seria produzido em uma região não magnética por uma corrente de . A corrente no interior da superfície do material ferromagnético deve, portanto, ser na direção de I. Na superfície externa deve haver então ser uma corrente de 1560A na direção oposta.