A força coercitiva (que é um nome impróprio, pois na verdade se trata de um valor de campo magnético) é definida como o campo magnético aplicado necessário para trazer o campo magnético de volta a zero ao longo da curva de histerese. Para um determinado ímã permanente em forma de barra, sabe-se que a força coercitiva é de
. O ímã de barra deve ser desmagnetizado ao ser colocado dentro de um solenóide de
de comprimento que possui 600 espiras. Qual é a corrente mínima necessária no solenóide para desmagnetizar o ímã?
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações (já peguei estes números do enunciado):
- Força coercitiva (campo magnético necessário para anular a magnetização):
. - Solenóide com
espiras e comprimento .
O que se pede: - A corrente mínima
no solenóide necessária para desmagnetizar o ímã (ou seja, produzir dentro do solenóide um campo magnético igual a ).
Passo 2
Qual é a relação entre corrente e campo dentro do solenóide? Para um solenóide longo (modelo ideal), o campo magnético uniforme no interior vale
onde:
-
é o campo magnético dentro do solenóide (em tesla, ); -
é a permeabilidade do vácuo, ; -
é a densidade de espiras por unidade de comprimento (espiras por metro), isto é ; -
é a corrente no solenóide (em ampère, ).
Aqui queremos que o campo produzido pelo solenóide atinja o valor coercitivo. Portanto igualamos e isolamos :
Passo 3
Faço a conversão do comprimento para metros e calculo
:
-
. -
Calculo:
Passo 4
Substituo na fórmula
com os valores numéricos:
Passo 5
Faço as contas passo a passo. Primeiro calculo o produto
:
Avalio numericamente
:
Agora divido
por este valor:
Arredondei para três algarismos significativos, coerente com os dados fornecidos.
Passo 6
Interpretação rápida e incentivo: o resultado significa que uma corrente da ordem de dez ampères no solenóide produz, no seu interior, um campo comparável à coercividade do ímã de barra e portanto é suficiente (no modelo ideal) para levá-lo ao ponto de remanência zero. Está indo bem — calma que a conta foi direta!