Uma espira, conduzindo uma corrente de 2,5 A no sentido anti-horário, tem o formato de um quadrado de 6 cm de lado e o seu centro coincide com a origem. Se a espira está no plano
e sob a ação de um campo magnético
, determine: b) o momento magnético da espira;
Passo 1
Beleza, vamos resolver este exercício juntos! O enunciado fala sobre uma espira quadrada de 6 cm de lado que conduz uma corrente de 2,5 A no sentido anti-horário. Ela está no plano
e submetida a um campo magnético
T. Nosso objetivo aqui é determinar o momento magnético da espira. Para isso, vamos precisar entender o que é o momento magnético e como calculá-lo para uma espira de corrente.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é o momento magnético. O momento magnético (
) de uma espira é uma grandeza vetorial que depende da intensidade da corrente, da área da espira e da orientação da corrente. A fórmula para calcular o momento magnético é:
onde:
-
é a corrente elétrica, -
é o vetor área da espira.
Passo 3
Agora, vamos calcular a área da espira. Como a espira é um quadrado com lado de 6 cm, a área (
) é:
Mas precisamos converter isso para metros quadrados para manter as unidades do Sistema Internacional:
Passo 4
Agora, precisamos determinar a direção do vetor área
. A espira está no plano
e a corrente circula no sentido anti-horário. Usando a regra da mão direita, o vetor área aponta na direção do campo magnético gerado pela corrente. Então, o vetor área estará na direção positiva de
.
Portanto:
Passo 5
Finalmente, vamos calcular o momento magnético
usando a fórmula mencionada:
Resposta
O momento magnético da espira é
na direção de
.