Determine o fluxo magnético através de um solenoíde que tem 40 cm de comprimento, 2,5 cm de raio, 600 voltas e conduz uma corrente de 7,5 A.

Passo 1

Vamos resolver um exercício sobre fluxo magnético em um solenoide. Isso faz parte da matéria de Eletromagnetismo. Para resolver, vamos precisar entender o que é fluxo magnético, como calcular o campo magnético dentro de um solenoide e utilizar fórmulas básicas de física.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar que o fluxo magnético ( Phi) é dado pela fórmula:
Phi = B times A
Onde:
  • $ B $ é o campo magnético.
  • $ A $ é a área pela qual o campo passa.

Passo 3

Para um solenoide, o campo magnético dentro dele pode ser calculado usando a fórmula:
B = mu0 times n times I
Onde:
  • $ \mu_0 $ é a permeabilidade do vácuo ( mu0 ).
  • $ n $ é o número de voltas por metro.
  • $ I $ é a corrente elétrica que passa pelo solenoide.

Passo 4

Vamos converter as medidas para o Sistema Internacional (SI):
  • Comprimento do solenoide: 40 cm = 0,40 m.
  • Raio do solenoide: 2,5 cm = 0,025 m.

Passo 5

Calculamos a área $ A $ da seção transversal do solenoide:
A

Passo 6

Agora, determinamos o número de voltas por metro ($ n $):
n ú

Passo 7

Calculamos o campo magnético $ B $:
B
B = mu0 times n times I = 4pi times 10^-7 times 1500 times 7,5

Passo 8

Finalmente, calculamos o fluxo magnético $ \Phi $:
Phi

Resposta

O fluxo magnético através do solenoide é aproximadamente $ 2,78 \times 10^{-5} , Wb $.

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