Em um solenóide longo com 10 voltas/cm e 4 cm de raio, introduz-se núcleo de níquel. Quando a corrente elétrica no solenóide é de 2 A, o campo magnético total no interior do solenoide é de 125 mT . Em todas as questões a seguir, justifique os valores apresentados, e apresente seus resultados com unidades.
a) Calcule a intensidade do campo magnético
aplicado pelo solenóide
.
b) Calcule a permeabilidade relativa
do núcleo de niquel
.
c) Calcule a intensidade da magnetização
.
d) Calcule a indutância por unidade de comprimento na região central deste solenóide preenchido
.
a) Calcule a intensidade do campo magnético
b) Calcule a permeabilidade relativa
c) Calcule a intensidade da magnetização
d) Calcule a indutância por unidade de comprimento na região central deste solenóide preenchido
Passo 1
O enunciado descreve um solenóide longo de raio
e densidade de espiras
, percorrido por corrente
. Ele contém núcleo de níquel tal que o campo magnético medido no interior é
. Vamos usar:
- O campo aplicado pelo solenóide vazio é
onde
é espiras por metro e
.
2. No núcleo magnético vale
2. No núcleo magnético vale
podendo daí obter
.
3. A magnetização satisfaz
3. A magnetização
com
.
4. A indutância por comprimento do solenóide preenchido é
4. A indutância por comprimento do solenóide preenchido é
onde
.
Passo 2
Calcular
. Primeiro convertemos
. Então
Passo 3
Determinar a permeabilidade relativa
. Como
Passo 4
Calcular a magnetização
. Usando
temos
Passo 5
Calcular a indutância por unidade de comprimento. A área da seção reta é
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Resposta
a)
b)
c)
d)
b)
c)
d)