Dado que a intensidade do campo magnético de uma espira circular seja , Mariana enrolou 7 espiras iguais a inicial, formando uma bobina chata e deseja saber experimentalmente qual deve ser o campo magnético gerado pela bobina chata, qual resultado ela deve esperar e por quê.
Passo 1
Vamos primeiro entender quem é a intensidade do campo magnético em uma espira, ela é dada pela fórmula:
Então o campo magnético varia de acordo com a corrente elétrica que percorre a espira de raio , além da permeabilidade magnética do vácuo .
E no nosso problema, ela vale:
Passo 2
E como calculamos a intensidade do campo magnético de uma bobina chata? Dessa forma:
Agora, além do raio que é uma característica construtiva, acrescentamos a característica que é o número de voltas que a bobina tem. Também depende da corrente .
Passo 3
Comparando a intensidade do campo magnético da bobina e o da espira, percebemos que a intensidade do campo magnético da bobina é igual a intensidade da espira multiplicada pelo número de voltas:
E
Então:
Passo 4
Nós sabemos que o valor da intensidade do campo magnético na bobina é igual a:
Enquanto o número de voltas da bobina chata é igual a:
Logo, o valor da intensidade do campo magnético gerado pela bobina é igual a:
Então:
Nunca esqueça a unidade!
Passo 5
Logo, esperamos que a intensidade do campo magnético aumente para , isso ocorre, pois a bobina chata nada mais é do que várias espiras juntas, o que aumenta a intensidade do campo magnético gerado!
Resposta
Mariana deve esperar um campo com intensidade igual a , pois a bobina chata é formada por várias espiras juntas.