Uma espira condutora circular de raio de
transporta uma corrente de
.
(a) Qual é o módulo do seu momento de dipolo magnético? (b) Se o dipolo está orientado a
em relação a um campo magnético uniforme com módulo
, qual é o módulo do torque que ele experimenta e qual é sua energia potencial?
(a) Qual é o módulo do seu momento de dipolo magnético? (b) Se o dipolo está orientado a
Passo 1
O enunciado diz que temos uma espira circular de raio
transportando corrente
.
O conteúdo aqui é magnetismo de correntes: vamos precisar calcular
) o momento de dipolo magnético
da espira,
) o torque
que esse dipolo sofre num campo uniforme
quando o dipolo faz ângulo de
com o campo,
) a energia potencial
desse dipolo na mesma situação.
O conteúdo aqui é magnetismo de correntes: vamos precisar calcular
Passo 2
O momento de dipolo magnético de uma espira é dado por
, onde
é a área da espira. Como
e devemos usar unidades do SI, temos
,
,
Então
Passo 3
O torque num campo magnético uniforme é dado por
. Aqui
, logo
. Substituindo
Passo 4
A energia potencial de um dipolo magnético num campo é
Como
, temos
Resposta
(a)
(b) , \quad
(b)