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Campo em uma espira circular

Considere que um fio condutor retilíneo seja percorrido por uma corrente elétrica contínua. Considere também que esse mesmo fio seja encurvado para formar uma espira plana circular de raio R, percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i, conforme mostra a figura acima.

Em uma espira circular plana, as linhas do campo magnético são circunferências perpendiculares ao seu plano, concêntricas com o condutor. O vetor indução magnética no centro O dessa espira tem as seguintes características:

- intensidade: a intensidade do vetor  no centro da espira é dada pela expressão:

- direção: normal ao plano da espira;
- sentido: dado pela regra da mão direita.

Através da regra da mão direita podemos ver que o vetor B está na vertical
Através da regra da mão direita podemos ver que o vetor B está na vertical.

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As linhas de indução de um ímã saem do polo norte e chegam ao polo sul. Uma espira percorrida por uma corrente elétrica origina um campo magnético análogo ao do ímã e, então, atribui-se a ela um polo norte, do qual as linhas saem; e um polo sul, ao qual elas chegam.

Se considerarmos n espiras iguais justapostas, ou seja, uma do lado da outra, de modo que a espessura do enrolamento seja muito menor que o diâmetro de cada espira, teremos a chamada bobina chata. A intensidade do vetor indução magnética B no centro O da bobina chata é determinada através da seguinte equação:

Onde:

B – é o campo magnético no interior da espira (ou bobina)
i – é a corrente elétrica
R – é o raio da espira (ou bobina)
μ – é a permeabilidade magnética
n – é o número de voltas da bobina

Espira circular percorrida por uma corrente elétrica fornecida pela bateria
Espira circular percorrida por uma corrente elétrica fornecida pela bateria
Publicado por: Domiciano Correa Marques da Silva
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Lista de Exercícios

Questão 1

(PUC-RS) Para uma espira circular condutora, percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i, é registrado um campo magnético de intensidade B no seu centro. Alterando-se a intensidade da corrente elétrica na espira para um novo valor ifinal, observa-se que o módulo do campo magnético, no mesmo ponto, assumirá o valor 5B. Qual é a razão entre as intensidades das correntes elétricas final e inicial (ifinal / i)?

a) 1/5

b) 1/25

c) 5

d) 10

e) 25

Questão 2

(Unimontes-MG) Duas espiras circulares, 1 e 2, coplanares e concêntricas, possuem raios R1 e R2 e são percorridas por correntes I1 e I2, respectivamente (veja a figura). Sendo R2 = 2 R1 e I2 = 3 I1, a razão entre os módulos dos campos magnéticos criados pelas espiras 2 e 1 no centro O, B2/B1, a direção e o sentido do campo magnético resultante no centro O das espiras são, respectivamente:

a) 1,5, perpendicular à folha e apontando para fora dela.

b) 1,5, perpendicular à folha e apontando para dentro dela.

c) 2/3, perpendicular à folha e apontando para fora dela.

d) 2/3, perpendicular à folha e apontando para dentro dela.

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