Calcule o torque sobre uma espira de corrente retangular colocada em um campo magnético
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Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular o torque sobre uma espira retangular de corrente colocada em um campo magnético $ B $. Isso envolve o estudo de Eletromagnetismo, mais especificamente da interação entre correntes elétricas e campos magnéticos. Para resolver isso, vamos precisar entender como o torque é calculado para uma corrente em um campo magnético e usar a fórmula que relaciona esses conceitos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é torque nesse contexto. Torque ($ \tau $) é uma força que causa rotação. No caso de uma espira de corrente em um campo magnético, o torque tende a alinhar o plano da espira com o campo magnético. A fórmula para calcular o torque é:
Onde:
- $ n $ é o número de espiras (no nosso caso, é 1, já que é uma espira).
- $ I $ é a corrente que passa pela espira.
- $ A $ é a área da espira.
- $ B $ é a intensidade do campo magnético.
- $ \theta $ é o ângulo entre o vetor área da espira e o campo magnético.
Passo 3
Como o enunciado não mencionou o número de espiras, a corrente, a área, o campo magnético ou o ângulo, vamos assumir que precisamos expressar o torque em termos dessas variáveis gerais. Se tivesse valores específicos, poderíamos substituir diretamente na fórmula.
Passo 4
A área $ A $ de uma espira retangular é calculada multiplicando o comprimento pela largura. Se a espira tem lados de comprimento $ l $ e $ w $, então:
Passo 5
Substituindo a área na fórmula do torque, temos:
Resposta
Portanto, o torque sobre a espira retangular de corrente no campo magnético $ B $ é dado por: