Um solenoide toroidal tem raio médio igual a
e área da seção reta igual a
. A permeabilidade magnética relativa do núcleo é 400 e a corrente no enrolamento é 20,0 [A]. Quantas espiras deve ter o enrolamento para que a energia armazenada seja igual a
?
Passo 1
O enunciado descreve um solenoide toroidal de raio médio
, área da seção reta
, permeabilidade relativa do núcleo
e corrente no enrolamento
. Pede-se o número de espiras
para que a energia armazenada seja
. O conteúdo envolve a relação entre energia em um indutor e a indutância de um toroide.
Passo 2
Primeiro convertemos a área para metros quadrados e calculamos a permeabilidade absoluta do núcleo:
Passo 3
A energia armazenada em um indutor é
Isolando
,
Passo 4
Para um toroide a indutância é dada por
Desse modo,
Substituindo os valores:
Resposta
Aproximadamente
espiras.