Uma espira circular de fio de cobre tem um raio de 20 cm e é percorrida por uma corrente de 15 A . No seu centro coloca-se uma pequena bobina constituída de 50 espiras de
de raio, pela qual passa uma corrente de
. Suponha que os planos das bobinas sejam perpendiculares entre si e que o campo
devido à espira grande é praticamente constante na região ocupada pela bobina pequena. Qual o valor do torque exercido sobre a bobina pequena?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma espira grande de raio
com corrente
. No centro dela, encaixamos uma bobina pequena de
voltas, raio
e corrente
. Os planos são perpendiculares, então o campo da espira grande é praticamente constante e faz um ângulo de
com o vetor área da bobina pequena.
Conteúdo:
Conteúdo:
- Campo magnético de uma espira circular no centro:
. - Torque sobre uma bobina em campo uniforme:
.
Passo 2
Calcular o campo magnético
gerado pela espira grande no centro:
Substituindo valores:
Passo 3
Calcular a área
de uma volta da bobina pequena:
Passo 4
Como o plano da bobina pequena é perpendicular ao da espira grande, o vetor momento magnético
faz
com
. Então
e
Substituindo tudo:
Resposta
O torque sobre a bobina pequena é, aproximadamente,