Lei de Ampère-2023-2

FÍSICA C Professora Leticia S Maioli leticiamaioliutfpredubr Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus Medianeira 20232 Horário das aulas 2N1 2N2 e 4N4 4N5 Lei de Ampère 2 LEI DE AMPÈRE Lembre que para a determinação do campo elétrico em situações que a distribuição de carga era altamente simétrica era muito mais fácil utilizar a lei de Gauss para encontrar 𝐸 similar no caso do campo magnético ර 𝐵 𝑑Ԧ𝑙 Integral de linha em torno de uma trajetória fechada 3 LEI DE AMPÈRE 𝐵 𝜇0𝐼 2𝜋𝑟 Atenção aqui 𝑑Ԧ𝑙 são segmentos infinitesimais de uma trajetória fechada de integração 4 LEI DE AMPÈRE Considerando um percurso de integração mais geral 5 LEI DE AMPÈRE ර 𝐵 𝑑Ԧ𝑙 𝜇0𝐼𝑖𝑛𝑡 Soma algébrica das correntes no interior ou englobadas pelo percurso fechado de integração Válida apenas para correntes estacionárias Para qualquer formato de percurso ou condutores Percurso de integração também é denominado de amperiana 6 LEI DE AMPÈRE Cuidado ර 𝐵 𝑑Ԧ𝑙 0 Não significa necessariamente que 𝐵 0 em todos os pontos do percurso mas apenas que a soma algébrica das correntes no interior do caminho de integração é zero 7 Aplicações da Lei de Ampère Fio Cilindro condutor longo 8 Aplicações da Lei de Ampère Fio Cilindro condutor longo 9 Aplicações da Lei de Ampère Campo de um solenoide 10 Aplicações da Lei de Ampère Campo de um solenoide 11 Aplicações da Lei de Ampère Campo de um solenoide 12 Aplicações da Lei de Ampère Campo de um solenoide Solenoide com 600 enrolamentos 13 Aplicações da Lei de Ampère Campo de um solenoide Uma bobina de Helmholtz típica utilizada em laboratórios de física gera um campo magnético quase uniforme em seu interior 14 httpswwwyoutubecomwatchvVM07N4a6YabchannelUniServeScienceVIDEO Demonstração das linhas de campo magnético em espiras conduzindo corrente constante 15 Aplicações da Lei de Ampère Campo de um solenoide toroidal 16 Aplicações da Lei de Ampère Campo de um solenoide toroidal 17 httpswwwyoutubecomwatchv0KaSGlDQ8abchannelBYUPhysicsDemonstrations Demonstração das linhas de campo magnético de um toroide conduzindo corrente 18 Exemplo Considere um toroide feito com 202 m de fio de cobre com capacidade de conduzir uma corrente de 𝑖 240 A O toroide tem um raio médio de 𝑅 150 cm e o diâmetro de sua seção transversal é 𝑑 160 cm 2843 Cabo coaxial Um condutor sólido com raio a é suportado por discos isolantes no centro de um tubo condutor com raio interno b e raio externo c Figura E2843 O condutor central e o tubo conduzem correntes com o mesmo módulo I mas com sentidos contrários As correntes são distribuídas uniformemente ao longo da seção reta de cada condutor Deduza uma expressão para o módulo do campo magnético a nos pontos no exterior do condutor sólido central porém no interior do tubo a r b b nos pontos no exterior do tubo r c Campos magnéticos produzidos por distribuições de correntes na tabela a seguir apresentamos o módulo do campo magnético produzido por diversas distribuições de correntes Em cada caso o condutor conduz uma corrente I Distribuição de corrente Ponto do campo magnético Módulo de campo magnético Conductor retilíneo longo A uma distância r do condutor B μ₀I 2πr Espira circular com raio a Sobre o eixo da espira B μ₀Ia² 2χ² a²³² Espira circular com raio a No centro da espira B μ₀I 2a para n espiras multiplique essas expressões por N Cilindro circular longo com raio R No interior do condutor r R B μ₀I r 2πR² Cilindro circular longo com raio R No exterior do condutor r R B μ₀I 2πr Solenoide longo e compacto com n espiras por unidade de comprimento perto do seu centro No interior do solenoide perto do centro B μ₀nI Solenoide longo e compacto com n espiras por unidade de comprimento perto do seu centro No exterior do solenoide B 0 Solenoide toroidal toróide bastante compacto com N espiras No interior do espaço limitado pelos enrolamentos a uma distância r ao longo de seu eixo de simetria B μ₀NI 2πr Solenoide toroidal toróide bastante compacto com N espiras No exterior do espaço limitado pelos enrolamentos B 0 21 httpswwwyoutubecomwatchvIXeXcbvBPJwabchannelAmazingScience