- Um campo magnético atua perpendicularmente sobre uma espira circular de raio 10 cm , gerando um fluxo de indução magnética de 1 Wb . Qual a intensidade do campo magnético?
Passo 1
O enunciado nos dá e pede o seguinte:
- Raio da espira:
. - Fluxo de indução magnética através da espira:
. - O campo magnético atua perpendicularmente à espira (ou seja, o ângulo entre
e a normal à superfície é ).
O que o problema pede:
- Determinar a intensidade do campo magnético
.
Passo 2
Relembrando a definição útil (aula rápida): o fluxo magnético
através de uma superfície plana é dado por
onde:
-
é a intensidade do campo magnético (em tesla, ), -
é a área da superfície (em metros quadrados, ), -
é o ângulo entre o vetor campo e a normal à superfície, -
tem unidade de weber ( ), lembrando que .
Passo 3
Como o campo é perpendicular à espira, o ângulo entre
e a normal é
. Então
e a fórmula simplifica para
Portanto podemos isolar
como
Passo 4
Precisamos calcular a área da espira circular. Primeiro converter o raio para metros:
A área de um círculo é
Passo 5
Calcular
e
:
Passo 6
Substituindo na expressão para
:
Usando
, obtemos a unidade em tesla.
Passo 7
Simplificando numericamente:
Calculando a aproximação decimal: