Um toróide de seção reta quadrada, \operatorname{com} 5,4 \mathrm{~cm} de lado e um raio interno de 15,3 \mathrm{~cm}, tem 843 espiras e conduz uma corrente de 0,89 \mathrm{~A}. Determine o campo magnético no interior do toróide a uma distância do centro igual ao raio externo, em mT (militesla).
(a) 0,28
(b) 0,54
(c) 0,72
(d) 0,90
(e) 1,06

Passo 1

O enunciado fornece um toróide de seção reta quadrada de lado 5,4 cm e raio interno de 15,3 cm, com 843 espiras percorridas por uma corrente de 0,89 A. Pede-se o campo magnético no interior do toróide a uma distância igual ao raio externo. Vamos usar a Lei de Ampère para toróide, que diz
B(r)=\frac{\mu_0\,N\,I}{2\pi\,r}\,.

Passo 2

O raio externo é
r = 15,3\text{ cm} + 5,4\text{ cm} = 20,7\text{ cm} = 0,207\text{ m}\,.

Passo 3

Substituindo na fórmula
B = \frac{\mu_0\,N\,I}{2\pi\,r} \quad\text{com}\quad \mu_0=4\pi\times10^{-7}\,\mathrm{H/m},\;N=843,\;I=0,89\,\mathrm{A},\;r=0,207\,\mathrm{m}\,.

Passo 4

Calculando
B =\frac{4\pi\times10^{-7}\cdot843\cdot0,89}{2\pi\cdot0,207} =2\times10^{-7}\frac{843\cdot0,89}{0,207} \approx7,25\times10^{-4}\,\mathrm{T}
Convertendo para militesla, B\approx0,72 mT, que é a alternativa (c).

Resposta

(c)

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