Flashcard FC785511
Quais são as expressões para o campo magnético de um fio retilíneo infinito a distância r e de uma espira circular no seu centro, e como se combinam por superposição considerando s
Eletromagnetismo
Instituto AOCP · 2024
Quais são as expressões para o campo magnético de um fio retilíneo infinito a distância r e de uma espira circular no seu centro, e como se combinam por superposição considerando sinais?
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Resposta
B do fio: \(B_{fio}=\dfrac{\mu_0 i}{2\pi r}\)
B da espira (no centro): \(B_{espira}=\dfrac{\mu_0 i}{2R}\)
Superposição: somam-se algebricamente, atribuindo sinal positivo a saindo do plano e negativo a entrando no plano.
Explicação e exemplo
Para calcular o campo resultante no centro, calcule cada contribuição com as fórmulas acima e some com sinais conforme a orientação das correntes, por exemplo, seja uma espira de raio \(R=0{,}05\ \text{m}\) e uma corrente \(i=3\ \text{A}\), um fio retilíneo a \(r=0{,}12\ \text{m}\) do centro:
\(B_{fio}=\dfrac{\mu_0 i}{2\pi r}=\dfrac{4\pi\times10^{-7}\times3}{2\pi\times0{,}12}=5{,}0\times10^{-6}\ \text{T}\)
\(B_{espira}=\dfrac{\mu_0 i}{2R}=\dfrac{4\pi\times10^{-7}\times3}{2\times0{,}05}\approx3{,}77\times10^{-5}\ \text{T}\)
Se a espira produz campo saindo do plano (positivo) e o fio produz entrando (negativo), então:
\(B_{res}=B_{espira}-B_{fio}\approx3{,}77\times10^{-5}-5{,}0\times10^{-6}=3{,}27\times10^{-5}\ \text{T}\)
B da espira (no centro): \(B_{espira}=\dfrac{\mu_0 i}{2R}\)
Superposição: somam-se algebricamente, atribuindo sinal positivo a saindo do plano e negativo a entrando no plano.
Explicação e exemplo
Para calcular o campo resultante no centro, calcule cada contribuição com as fórmulas acima e some com sinais conforme a orientação das correntes, por exemplo, seja uma espira de raio \(R=0{,}05\ \text{m}\) e uma corrente \(i=3\ \text{A}\), um fio retilíneo a \(r=0{,}12\ \text{m}\) do centro:
\(B_{fio}=\dfrac{\mu_0 i}{2\pi r}=\dfrac{4\pi\times10^{-7}\times3}{2\pi\times0{,}12}=5{,}0\times10^{-6}\ \text{T}\)
\(B_{espira}=\dfrac{\mu_0 i}{2R}=\dfrac{4\pi\times10^{-7}\times3}{2\times0{,}05}\approx3{,}77\times10^{-5}\ \text{T}\)
Se a espira produz campo saindo do plano (positivo) e o fio produz entrando (negativo), então:
\(B_{res}=B_{espira}-B_{fio}\approx3{,}77\times10^{-5}-5{,}0\times10^{-6}=3{,}27\times10^{-5}\ \text{T}\)
Veja como foi cobrado:
https://flashcardsconcursos.com.br/portal/flashcard/784310
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