Um solenóide longo, de comprimento
e de raio
possui 212 espiras. Por ele passa uma corrente que varia no tempo na forma
, onde a é uma constante que vale
.
(a) Calcule a indutância do solenóide, considerando este como ideal.
(b) Calcule a intensidade do campo elétrico induzido a uma distância
do eixo do solenóide, sobre o plano normal ao eixo que corta o solenóide ao meio.
(a) (4 pontos) (A)
, (B)
, (C)
, (D)
, (E)
, (F)
, (G)
, (H)
, (J)
, (L)
, (M)
, (O)
, §
(b) (4 pontos) (A)
, (B)
, (C)
, (C)
, (D)
, (E)
, (H)
, (I)
, (K)
, (L)
, (O)
, §
(a) Calcule a indutância do solenóide, considerando este como ideal.
(b) Calcule a intensidade do campo elétrico induzido a uma distância
(a) (4 pontos) (A)
(b) (4 pontos) (A)
Passo 1
O enunciado nos dá um solenóide longo de comprimento
, raio
e
espiras. A corrente varia como
com
.
Conteúdo: indutância de um solenóide ideal e campo elétrico induzido por variação de fluxo magnético.
Conteúdo: indutância de um solenóide ideal e campo elétrico induzido por variação de fluxo magnético.
Passo 2
Para um solenóide longo e ideal a indutância é
onde
é a área da seção e
.
Passo 3
Calculemos
e insiramos
Passo 4
Para achar o campo elétrico induzido num círculo de raio
no plano do meio do solenóide, usamos a lei de Faraday em forma integral:
Dentro do solenóide o campo magnético é
, com
. Num caminho circular de raio
,
Passo 5
Como
, temos
Substituindo
, obtém-se
Resposta
(a)
(b)
(b)