Uma espira retangular com arestas
e
, conduz uma corrente de
e está situada em um campo magnético uniforme com módulo igual a
. Considerando que o veto normal à superfície da espira está orientado um ângulo de
, em relação à direção do campc magnético: (9 pontos)
a- Calcule o módulo do momento magnético 3 pontos
b- Determine o módulo do torque sobre a bobina 4 pontos
c- Determine a direção e sentido do torque sobre a bobina 2 pontos
a- Calcule o módulo do momento magnético 3 pontos
b- Determine o módulo do torque sobre a bobina 4 pontos
c- Determine a direção e sentido do torque sobre a bobina 2 pontos
Passo 1
O enunciado descreve uma espira retangular de lados
e
, percorrida por uma corrente
e imersa em um campo magnético uniforme de módulo
. O vetor normal à espira faz ângulo de
com o campo. Vamos calcular (a) o momento magnético
, (b) o módulo do torque
e (c) a direção e sentido desse torque.
Passo 2
O momento magnético de uma única espira retangular é dado por
onde
é a área da espira. Como
, temos
Portanto,
Passo 3
O torque sobre a espira é
com
. Então
Passo 4
O vetor torque é dado por
Pela regra da mão direita, o sentido de
é perpendicular ao plano contendo
e
e age de modo a girar a espira para alinhar seu vetor normal ao campo. Em outras palavras, o torque atua no sentido de reduzir o ângulo de
entre
e
.
Resposta
(a)
(b)
(c) A direção de é perpendicular ao plano formado por
e
, com sentido dado pela regra da mão direita em
, de modo a girar a espira até alinhar seu vetor normal ao campo magnético.
(b)
(c) A direção de