3a Questão (3,0 pontos):
Suponha que você esteja projetando um grande solenoide para produzir um campo magnético uniforme de
próximo ao seu centro. Você possui fio suficiente para 1000 espiras e esse solenoide deve ter
de comprimento. Qual é a corrente necessária para produzir o campo exigido? (Dado:
)
Passo 1
O enunciado pede a corrente necessária para que um solenoide de comprimento
e com
espiras produza um campo magnético uniforme de
em seu interior. O conteúdo envolvido é magnetismo, mais especificamente o campo de um solenoide longo, cuja expressão é
onde
é a densidade de espiras por unidade de comprimento e
.
Passo 2
Calculamos a densidade de espiras
dividindo o número total de espiras
pelo comprimento
:
Passo 3
Isolamos a corrente
na fórmula do campo magnético:
Passo 4
Substituímos os valores de
,
e
:
Resposta
A corrente necessária é de aproximadamente
.