Uma espira condutora circular com 10 cm de raio se estende no plano x y e conduz 3 A de corrente na direção aemptyset A espira está imersa em um campo magnético barB=
3 ax+4 az Wb / m^2. Determine (a) o momento dipolo magnético da espira e (b) o torque.

Passo 1

O enunciado descreve uma espira circular de raio r=10 cm=0,1 m no plano xy, percorrida por uma corrente I=3 A no sentido de aphi. A espira está imersa num campo magnético B=3,ax+4,az (unidades de Wb/m ^2). Vamos calcular (a) o momento de dipolo magnético mu e (b) o torque tau=mutimesB.

Passo 2

Calcular a área da espira. A área de um círculo é A=pi r^2.
Portanto
A = pi,(0,1,m)^2 = 0,01pi;m^2

Passo 3

Determinar a direção de mu. Pelo enunciado a corrente segue o sentido de aumento de phi (vetor aphi), que visto de cima é contra-horário, e pela regra da mão direita o vetor normal da espira é az. Logo
mu = I,A,az = 3 times 0,01pi,az = 0,03pi,az l[Acdot m^2r]

Passo 4

Calcular o torque
tau = mutimesB = 0,03pi,aztimesl(3,ax+4,azr)
O termo em aztimesaz anula-se, e
aztimesax = ay,
então
tau = 0,03pi times 3,ay = 0,09pi,ay l[Ncdot mr]

Resposta

(a) mu=0,03pi,az;Acdot m^2.
(b) tau=0,09pi,ay;Ncdot m.

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