Lista de Exercícios Resolvidos - Magnetismo e Força Magnética

Pergunta 1 1 pts Uma bobina retangular de dimensões 84 cm 55 cm consiste de 34 espiras de fio que carregam uma corrente de 8 A Um campo magnético uniforme de 296 mT é aplicado paralelo ao plano da bobina Calcule o módulo do momento de dipolo da bobina IMPORTANTE i Expresse sua resposta em Am² ii Expresse sua resposta com 01 uma casa decimal Pergunta 2 1 pts Um fio condutor de 2 m de comprimento está completamente imerso em uma região com campo magnético uniforme de módulo 026 T O campo magnético está na direção perpendicular à direção da corrente elétrica de 196 A que percorre o fio Calcule o módulo da força magnética aplicada sobre o fio IMPORTANTE i Expresse sua resposta em Newtons ii Expresse sua resposta com 01 uma casa decimal Pergunta 2 1 pts Uma bobina retangular de dimensões 47 cm 54 cm consiste de 33 espiras de fio que carregam uma corrente de 6 A Um campo magnético uniforme de 379 mT é aplicado paralelo ao plano da bobina Calcule o módulo do torque exercido sobre a bobina IMPORTANTE i Expresse sua resposta em Nm ii Expresse sua resposta com 01 uma casa decimal Questão 1 Aqui o módulo do vetor momento de dipolo magnético vale μNiA Para a espira temos A0840550462m 2 N34 i8 A Logo temos μNiA μ3480462 μ125664 A m 2 μ125 7 Am 2 Questão 2 Vamos imaginar que tenhamos a seguinte situação A equação vetorial para a força que é induzida no fio é dada por Fq v Bi LB Como o ângulo entre L e B é de 90 temos que o módulo da força será dado por FiLB F1962026 F10192N F102N Questão 3 Aqui o momento de dipolo magnético vale μNiA k E o campo é dado por BBx i Agora calculando o torque obtemos τ magμB τ magNiA k Bx i τ magNiA Bx j Assim o módulo do torque é dado por τ magNiA Bx τ mag3360 47054 0379 τ mag190456596Nm τ mag190 Nm Questão 1 Aqui o módulo do vetor momento de dipolo magnético vale 𝜇 𝑁𝑖𝐴 Para a espira temos 𝐴 084 055 0462 𝑚2 𝑁 34 𝑖 8 𝐴 Logo temos 𝜇 𝑁𝑖𝐴 𝜇 34 8 0462 𝜇 125664 𝐴𝑚2 𝝁 𝟏𝟐𝟓𝟕 𝑨𝒎𝟐 Questão 2 Vamos imaginar que tenhamos a seguinte situação A equação vetorial para a força que é induzida no fio é dada por 𝐹 𝑞𝑣 𝐵 𝑖𝐿 𝐵 Como o ângulo entre 𝐿 e 𝐵 é de 90 temos que o módulo da força será dado por 𝐹 𝑖𝐿𝐵 𝐹 196 2 026 𝐹 10192 𝑁 𝑭 𝟏𝟎𝟐 𝑵 Questão 3 Aqui o momento de dipolo magnético vale 𝜇 𝑁𝑖𝐴𝑘 E o campo é dado por 𝐵 𝐵𝑥𝑖 Agora calculando o torque obtemos 𝜏𝑚𝑎𝑔 𝜇 𝐵 𝜏𝑚𝑎𝑔 𝑁𝑖𝐴𝑘 𝐵𝑥𝑖 𝜏𝑚𝑎𝑔 𝑁𝑖𝐴𝐵𝑥𝑗 Assim o módulo do torque é dado por 𝜏𝑚𝑎𝑔 𝑁𝑖𝐴𝐵𝑥 𝜏𝑚𝑎𝑔 33 6 047 054 0379 𝜏𝑚𝑎𝑔 190456596 𝑁𝑚 𝝉𝒎𝒂𝒈 𝟏𝟗𝟎 𝑵𝒎