Uma pessoa passa em um segundo um fio condutor de raio 24 mm, percorrido por uma corrente de 0,2 A. Determine o valor do vetor de Poynting.
Considerando
, determine qual o campo magnético no interior de uma espira onde o material é mantido num meio com permeabilidade magnética constante.
Considere uma bobina com 600 espiras circulares. Qual o módulo e o sentido da força eletromotriz induzida na espira, supondo que o campo magnético varia a uma taxa de 0,005 T/s?
Num experimento, um anel de cobre de raio 0,080 m é acelerado a 10 m/s, enquanto atravessa um campo magnético uniforme de 0,60 T. Calcule a força que atua sobre ele.
Passo 1
O enunciado coloca quatro problemas distintos envolvendo:
- O vetor de Poynting num fio de raio
percorrido por uma corrente de . - O campo magnético dentro de uma única espira imersa num meio cuja “permitividade” (aparentemente referida como
) está associada a uma permeabilidade magnética constante. - A fem induzida numa bobina de
espiras quando o campo varia a . - A força sobre um anel de cobre de raio
que se move a num campo de .
Para resolver cada item, em geral precisaríamos de:
- Resistividade ou condutividade do material do fio (para calcular
e assim ). - Dados geométricos ou valor de permeabilidade magnética
do meio da espira (para achar ou ). - Área da seção da bobina ou sua geometria (para calcular fluxo magnético
). - Resistência ou seção transversal do anel de cobre (para calcular a corrente induzida e a força de Frenet).
Passo 2
O enunciado não fornece nenhum desses valores essenciais:
- Não diz a condutividade ou resistividade elétrica do fio nem a queda de potencial ao longo dele.
- Não especifica a permeabilidade
do meio nem a geometria (raio ou área) da espira única. - Falta informar o raio ou área das espiras da bobina de
voltas. - Não há dados sobre a seção ou resistividade do anel de cobre, nem sua resistência.
Sem essas quantidades, não há como calcular:
- O campo elétrico interno no fio (logo, não conseguimos
). - O campo magnético interno da espira.
- A fem
, pois falta . - A força de reação magnética no anel, pois não sabemos a corrente induzida
.
Resposta
Não é possível resolver os quatro itens devido à falta de dados fundamentais em cada caso (condutividade ou resistividade dos condutores, geometria e área das bobinas e anel, valor da permeabilidade magnética, etc.).