Questão FC784487
Em um laboratório de instrumentação, um grupo desenvolve um indutor toroidal para reduzir emissão de campo magnético no ambiente e melhorar a imunidade eletromagnética de um circui
Sem classificação
Instituto AOCP · 2026
Em um laboratório de instrumentação, um grupo desenvolve um indutor toroidal para reduzir emissão de campo magnético no ambiente e melhorar a imunidade eletromagnética de um circuito de aquisição. O indutor é formado por um toroide (núcleo em forma de “rosca”) com \(N\) espiras uniformemente distribuídas, percorridas por uma corrente contínua \(i\). O toroide tem raio interno \(a\) e raio externo \(b\) (com \(0 < a < b\)). Considere o meio como vácuo (\(\mu = \mu_0\)) e despreze efeitos de borda.
Figura – Indutor toroidal.
(a) Exemplo de toroide real com enrolamento condutor.
(b) Diagrama esquemático em corte transversal, indicando o raio interno \(a\), o raio externo \(b\) e a coordenada radial \(r\).

Deseja-se determinar o módulo do campo magnético \(B(r)\) em função da distância \(r\) ao eixo do toroide, nas três regiões:
1. Região I: \(r < a\) (vazio no “buraco” do toroide);
2. Região II: \(a < r < b\) (dentro do enrolamento);
3. Região III: \(r > b\) (exterior ao toroide).
Com base nessas informações, assinale a alternativa correta para \(B(r)\).
- \(B(r) = \begin{cases} \frac{\mu_0 Ni}{2\pi a}, & r < a \\ \frac{\mu_0 Ni}{2\pi r}, & a < r < b \\ \frac{\mu_0 Ni}{2\pi b}, & r > b \end{cases}\)
- \(B(r) = \begin{cases} \frac{\mu_0 Ni}{2\pi r}, & r < a \\ \frac{\mu_0 Ni}{2\pi r}, & a < r < b \\ \frac{\mu_0 Ni}{2\pi r}, & r > b \end{cases}\)
- \(B(r) = \begin{cases} 0, & r < a \\ \frac{\mu_0 Ni}{2\pi b}, & a < r < b \\ 0, & r > b \end{cases}\)
- \(B(r) = \begin{cases} 0, & r < a \\ \frac{\mu_0 Ni}{2\pi r}, & a < r < b \\ 0, & r > b \end{cases}\)
- \(B(r) = \begin{cases} 0, & r < a \\ \frac{\mu_0 i}{2\pi r}, & a < r < b \\ 0, & r > b \end{cases}\)
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Gabarito
D
Comentário do professor
Lei de Ampère e simetria circular permitem determinar \(B(r)\). Pelo problema a configuração é azimutal e depende só de \(r\), então escolhemos uma curva amperiana circular concêntrica.
Para a Região I (\(r
Para a Região II (\(a
Para a Região III (\(r>b\)) pode-se deformar a superfície amperiana de modo que ela não corte nenhuma espira, portanto a corrente total atravessante é nula e \(B(r)=0\). Despreza-se efeito de borda e assume-se meio com \(\mu=\mu_0\).
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