Um pequeno imā de barra com momento magnético igual a
é colocado no centro de uma bobina circular de raio igual a
voltas, conduzindo uma corrente
. O momento magnético da bobina está no plano
faz um ângulo de
com a direção
. Determine o torque exercido sobre ele.
Passo 1
O enunciado dá um ímã de barra com momento magnético
colocado no centro de uma bobina circular de raio
, com
voltas e corrente
. O momento magnético da bobina, e portanto o campo magnético no seu centro, está num plano
e faz um ângulo de
com a direção
. Precisamos calcular o torque
que esse campo exerce sobre o dipolo magnético do ímã.
Passo 2
O campo magnético no centro de uma bobina circular de
voltas é dado por
onde
. Substituindo:
Passo 3
O torque num dipolo magnético
imerso em campo uniforme
vale
sendo
o ângulo entre
e
. Como o ímã está alinhado com o eixo
e o campo faz
em relação a
, temos
.
Passo 4
Substituindo valores em
Resposta
O torque exercido sobre o ímã é aproximadamente