Enunciado
Física - Eisberg e Resnick - Física quântica- Ed: 1º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 6
Use a lei de indução de Faraday para mostra que um buraco num supercondutor irá “prender” um fluxo magnético, isto é, , no buraco. Lembre-se que o campo elétrico em qualquer caminho no interior do supercondutor que contenha o buraco e também que o efeito Meissner não se aplica ao buraco.
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!!
A lei da indução de Faraday afirma que qualquer fluxo magnético variável no tempo irá induzir uma força eletromotriz através de um circuito fechado de corrente
Aqui, é o fluxo magnético através do loop de corrente, o produto da área A delimitada pelo loop e o campo B entrando nele, e a força eletromotriz é a tensão induzida pela taxa de variação do fluxo no tempo. Se a área for considerada sobre um buraco em um supercondutor, o fluxo através dela não é excluído por meio do efeito Meissner, pois está dentro do supercondutor. Além disso, o supercondutor imediatamente circundando o buraco é essencialmente um circuito através do qual um loop de corrente pode fluir. Então, qualquer mudança no fluxo através do orifício irá induzir uma força eletromotriz dentro do supercondutor que circunda o orifício. No entanto, o campo elétrico dentro do supercondutor deve ser zero também. Um campo elétrico E é gerado por um potencial não uniforme V por seu gradiente negativo.
Passo 2
Portanto, o requisito de que E seja zero em todo lugar dentro do supercondutor exige que o potencial seja espacialmente uniforme dentro do supercondutor, e não pode haver tensão induzida pela mudança no fluxo através do orifício, pois isso resultaria em um gradiente de potencial. Se é zero, então a lei de Faraday exige que a derivada do fluxo no tempo também seja zero. Como a área do furo já é constante no tempo, isso significa que no furo. Consequentemente, qualquer fluxo magnético aplicado externamente ficará preso no orifício e será mantido lá mesmo depois que o resto do campo externo desaparecer.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)