Um solenoide toroidal com 500 espiras é constituído por um enrolamento sobre um anel cujo raio médio é igual a 2,90 cm. Calcule qual deve ser a corrente no enrolamento necessária para produzir um campo magnético de 0,350 T no anel, (a) supondo que o anel seja de ferro recozido (); (b) supondo que o anel seja de aço com silício ()
Passo 1
Bom, o problema deu a permeabilidade relativa do anel:
Lembrando que
Para resolver a questão precisamos da fórmula do campo magnético em um toróide:
Sendo o número de espiras, a corrente e o raio do toróide.
Como o problema quer a corrente no toróide em casa caso, vamos explicitar a corrente i na fórmula acima:
Passo 2
Para a letra (a), temos que
Então:
E:
Passo 3
Para a letra (b), temos que
Então:
E:
Obs.: Se o toróide estivesse preenchido apenas com ar, precisaríamos de uma corrente muito maior para produzir o mesmo campo magnético. Essa é a vantagem de utilizar materiais magnéticos!
Resposta
(a)
(b)