Uma bobina circular tem
de raio e 30,0 espiras compactas. Um campo magnético externo, de módulo
, é aplicado perpendicularmente ao plano da bobina. (a) Se a corrente na bobina é zero, qual é o fluxo magnético que enlaça as espiras? (b) Quando a corrente na bobina é
em certo sentido, o fluxo magnético através da bobina é zero. Qual é a indutância da bobina?
Passo 1
O enunciado descreve uma bobina circular de raio
com
espiras compactas. Há um campo magnético externo uniforme de módulo
, perpendicular ao plano da bobina.
(a) Pede-se o fluxo magnético que enlaça as espiras quando a corrente é zero.
(b) Quando a corrente vale em certo sentido, o fluxo total através das espiras fica nulo; a partir disso, determina-se a indutância
da bobina.
(a) Pede-se o fluxo magnético que enlaça as espiras quando a corrente é zero.
(b) Quando a corrente vale
Passo 2
Para (a), o fluxo magnético por espira é
onde a área de cada espira é
Como a corrente é zero, não há fluxo de autoindução, e o fluxo de acoplamento total (fluxo ligado) é
Substituindo valores,
Passo 3
Para (b), quando
o fluxo total ligado é nulo, ou seja
Mas
e
. Assim
Resposta
(a)
(b)
(b)