Um solenóide, de raio 4 mm e comprimento 2 cm , tem 150 espiras/m e é percorrido por uma corrente de 500 mA. Determine a intensidade do campo magnético no centro do solenóide. Observação: neste exercício NÃO podem ser utilizadas fórmulas “prontas”, ou seja, é necessária que as fórmulas sejam deduzidas.
Passo 1
O enunciado descreve um solenóide de raio
mm e comprimento
cm, com densidade de espiras
espiras/m e corrente
mA. Queremos a intensidade do campo magnético no centro, usando dedução via Lei de Ampère.
Passo 2
A Lei de Ampère afirma que
Para um solenóide longo, escolhemos um caminho retangular de lado interno
paralelo ao eixo, onde
é quase uniforme, e lado externo onde
. Assim
e a corrente envolvida é a soma das correntes das espiras dentro de
, ou seja
. Como
, temos
Passo 3
Agora substituímos os valores numéricos:
/A,
espiras/m e
A. Logo
Passo 4
Calculando: