Campo magnético no centro de um arco de corrente – problemas e soluções

1. Com base na figura abaixo, se o raio de curvatura do fio for 50 cm, determine a magnitude do campo magnético no centro de curvatura (no ponto 0, veja a figura abaixo). (µ o = 4π.10 -7 Wb.A -1 m -1 )

Conhecido :Campo magnético no centro de um arco de corrente - problemas e soluções 1

Raio (r) = 50 cm = 0.5 m

Corrente elétrica (I) = 1.5 Ampère

A permeabilidade do vácuo (µ o ) = 4π.10 -7 Wb.A -1 m -1

Procura-se: a magnitude do campo magnético.

solução:

360 ° = 1 circunferência de um círculo . 120 ° / 360 ° = 1/3, então 120 ° = 1/3 da circunferência de um círculo.

A equação do campo magnético no centro da bobina com várias espiras:

Campo magnético no centro de um arco de corrente - problemas e soluções 2

B = magnitude do campo magnético, N = número de espiras, I = corrente elétrica, r = raio de curvatura

No problema acima, existe apenas uma espira, de modo que N é eliminado da equação. A bobina de fio no problema acima não é um círculo completo, mas sim 1/3 de círculo:

Campo magnético no centro de um arco de corrente - problemas e soluções 3

A magnitude do campo magnético no centro de curvatura:

Campo magnético no centro de um arco de corrente - problemas e soluções 4

2. Com base na figura abaixo, a corrente elétrica que flui no fio é de 6 A e o raio de curvatura é R = 3π cm. Determine a magnitude do campo magnético no ponto P.

Conhecido :Campo magnético no centro de um arco de corrente - problemas e soluções 5

Raio de curvatura (r) = 3π cm = (3π/100) m

= 3π/10 2 m = 3π.10 -2 m

Corrente elétrica (I) = 6 A

A permeabilidade do vácuo (µ o ) = 4π.10 -7 Wb.A -1 m -1

Procura-se: a magnitude do campo magnético.

solução:

360o = 1 circunferência de um círculo. 45o / 360o = 1/8 então 45o = 1 / 8 x circunferência de um círculo.

A magnitude do campo magnético no centro de curvatura:

Campo magnético no centro de um arco de corrente - problemas e soluções 6

3. Se a corrente elétrica que flui no fio for de 9 A, o raio de curvatura (R) for de 2π cm e a permissividade do campo magnético (µo ) for de 4π × 10⁻⁷ Wb.A⁻¹.m⁻¹ , determine a magnitude do campo magnético no ponto P.

Conhecido :

Raio de curvatura (r) = 2π cm = (2π/100) mCampo magnético no centro de um arco de corrente - problemas e soluções 7

= 2π/10 2 m = 2π.10 -2 m

Corrente elétrica (I) = 9 A

A permeabilidade do vácuo (µ o ) = 4π.10 -7 Wb.A -1 m -1

Procura-se: a magnitude do campo magnético no ponto P.

solução:

360o - 120o = 240o. 240o / 360o = 2/3 então 240o = 2/3 x circunferência de um círculo.

A magnitude do campo magnético no centro de curvatura:

Campo magnético no centro de um arco de corrente - problemas e soluções 8

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