Um solenoide longo, com enrolamento compacto, produz um campo magnético em seu interior, no vácuo.
Quando o solenoide é preenchido por um determinado material, observa-se que o campo magnético no seu interior diminui para . Calcule a susceptibilidade magnética do material. Como se classifica esse material quanto à sua propriedade magnética?
O solenoide é agora preenchido por um núcleo de ferro com permeabilidade magnética 1000 vezes maior que o valor no vácuo. Determine a magnetização e o campo magnético no interior do núcleo em função de e .
Quando a corrente no solenoide é desligada, o núcleo de ferro apresenta uma magnetização remanente uniforme igual a . Determine o novo valor do campo magnético no interior do núcleo.
Passo 1
Quando o solenoide é preenchido por um determinado material, observa-se que o campo magnético no seu interior diminui para . Calcule a susceptibilidade magnética do material. Como se classifica esse material quanto à sua propriedade magnética?
A susceptibilidade magnética está associada à permeabilidade magnética por:
Como é diretamente proporcional a e é diretamente proporcional a , podemos dizer que:
Portanto:
Finalmente:
Como , o material é diamagnético.
Passo 2
O solenoide é agora preenchido por um núcleo de ferro com permeabilidade magnética 1000 vezes maior que o valor no vácuo. Determine a magnetização e o campo magnético no interior do núcleo em função de e .
A permeabilidade magnética está é dada por:
Assim como anteriormente, como é proporcional a e é proporcional a , podemos dizer que:
Passo 3
A magnetização está associada aos campos e por:
Sabendo agora que , substituindo na expressão acima, teremos:
Finalmente:
Passo 4
Quando a corrente no solenoide é desligada, o núcleo de ferro apresenta uma magnetização remanente uniforme igual a . Determine o novo valor do campo magnético no interior do núcleo.
A magnetização está associada aos campos e por:
Quando a corrente no solenoide é desligada, . Portanto:
Resposta
Como , o material é diamagnético.