Um solenoide muito longo de raio , com voltas por unidade de comprimento, transporta uma corrente . Coaxial ao solenoide, com raio , há um anel circular de fio com resistência Quando a corrente no solenoide (gradualmente) diminui, a corrente é induzida no anel.
(a) Calcule , em termos de .
(b) A potência () fornecida ao anel tem de ter vindo do solenoide. Confirme isso calculando o vetor de Poynting imediatamente fora do solenoide (o campo elétrico é devido à variação de fluxo no solenoide; o campo magnético é devido à corrente no anel). Integre sobre a superfície toda do solenoide e verifique se você resgata a potência total correta.
Passo 1
Falaaa, meu querido/minha querida!! Nessa questão vamos usar a fórmula abaixo para calcular o :
Depois, temos que calcular o vetor de Poynting para acharmos a potência total. Bora lá!!
Passo 2
Calculando .
Onde é a área da seção transversal do solenoide.
Passo 3
Do lado de fora do solenoide o campo magnético é:
E o campo elétrico é:
Calculando o vetor de Poynting:
Calculando a potência total:
Portanto, achamos a potência que procurávamos!!!