Exercícios Resolvidos de Lei de Ampère em Solenóides e Toróides

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fundamentos de Física, Volume 3 , 8º ed. Rio de Janeiro: LTC , 2008, pp 258-51

Um toróide de seção reta quadrada, com 5,0   c m de lado e um raio interno de 15,0   c m tem 500 espiras e conduz uma corrente de 0,8   A .

Determine o campo magnético no interior do toróide a a uma distância do centro igual ao raio interno; b a uma distância do centro igual ao raio externo.

Passo 1

a Determine o campo magnético no interior do toróide a uma distância do centro igual ao raio interno;

O campo magnético no interior do toróide é dado por:

B   = μ 0 i N 2 π r

Onde:

μ 0 = 4 π × 10 - 7   T m / A

i = 0,8   A

N = 500   e s p i r a s

r = 15,0   c m = 0,15   m

Logo:

B   = 4 π × 10 - 7 × 0,8 × 500 2 π × 0,15

B = 5,33 × 10 - 4 T

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

b Determine o campo magnético no interior do toróide a uma distância do centro igual ao raio externo.

O raio externo será:

r e = r i + l

Onde l é a medida do lado do quadrado, logo:

r e = 15 + 5

r e = 20   c m = 0,2   m

Beleza, partiu calcular o campo magnético:

B   = μ 0 i N 2 π r

Onde:

μ 0 = 4 π × 10 - 7   T m / A

i = 0,8   A

N = 500   e s p i r a s

r = 20 , 0   c m = 0,2   m

Logo:

B   = 4 π × 10 - 7 × 0,8 × 500 2 π × 0,2

B = 4 , 0 × 10 - 4 T

Resposta

a

B = 5,33 × 10 - 4 T

b

B = 4,0 × 10 - 4 T

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