Um solenóide, de raio 4 mm e comprimento 2 cm , tem 150 espiras/m e é percorrido por uma corrente de 500 mA . Determine: (i) IHI no centro; (ii) IHI nas extremidades do solenóide.
Passo 1
O enunciado descreve um solenóide de raio
, comprimento
, com densidade de espiras
e percorrido por corrente
. Queremos a intensidade de campo magnético
no centro e nas extremidades. Usaremos a Lei de Ampère para um solenóide longínquo, que dá
praticamente uniforme no interior.
Passo 2
Para um solenóide idealmente longo, aplicando a Lei de Ampère em contorno retangular que atravessa seu interior e retorna fora dele, mostra-se que
porque fora do solenóide o campo é desprezível.
Passo 3
Substituindo
e
, obtemos
Passo 4
Na região bem próxima de cada extremidade, o fluxo de campo “escapa” pela metade, de modo que a intensidade efetiva costuma valer metade do interior:
Passo 5
Logo,
Resposta
No centro do solenóide:
Nas extremidades do solenóide:
Nas extremidades do solenóide: