Fundamentos de Física, Volume 3: Eletromagnetismo

David Halliday, Robert Resnick e Jearl Walker · Capítulo 147 de 217

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Fundamentos de Física, Volume 3: Eletromagnetismo

Revisão e Resumo

ou, como ∫ ds é simplesmente o perímetro 2πR da espira,

 

 

que é a Eq. 29-26, a relação que queríamos demonstrar.

 

Revisão e Resumo

Lei de Biot-Savart O campo magnético criado por um condutor percorrido por uma corrente pode ser calculado com o auxílio da lei de Biot-Savart. De acordo com essa lei, a contribuição de um elemento de corrente i para o campo em um ponto P situado a uma distância r é dada por

 

Aqui, é o vetor unitário que liga o elemento de corrente ao ponto P. O valor da constante μ , conhecida como constante magnética, é 0

 

4π × 10−7 T · m/A ≈ 1,26 × 10−6 T · m/A.

 

Campo Magnético de um Fio Longo, Retilíneo No caso de um fio longo, retilíneo, percorrido por uma corrente i, a lei de Biot-Savart nos dá, para o módulo do campo magnético a uma distância perpendicular R do fio,

 

Campo Magnético de um Arco de Circunferência O módulo do campo magnético no centro de um arco de circunferência de raio R e ângulo central ϕ (em radianos) percorrido por uma corrente i é dado por

Força entre Correntes Paralelas Fios paralelos percorridos por correntes no mesmo sentido se atraem, e fios paralelos percorridos por correntes em sentidos opostos se repelem. O módulo da força que age sobre um segmento de comprimento L de um dos fios é dado por

 

 

em que d é a distância entre os fios, e i e i são as correntes nos fios. a b Lei de Ampère De acordo com a lei de Ampère,

 

A integral de linha que aparece na Eq. 29-14 deve ser calculada para uma curva fechada conhecida como amperiana. A corrente i é a corrente total envolvida pela amperiana. No caso de algumas distribuições de corrente, a

Eq. 29-14 é mais fácil de usar que a Eq. 29-3 para calcular o campo magnético produzido por correntes.

Campos Magnéticos de um Solenoide e de um Toroide No interior de um solenoide percorrido por uma corrente i, em pontos não muito próximos das extremidades, o módulo B do campo magnético é dado por

 

em que n é o número de espiras por unidade de comprimento. O campo interno de um solenoide, portanto, é uniforme. Do lado de fora do solenoide, o campo é praticamente nulo.

Em um ponto no interior de um toroide, o módulo B do campo magnético é dado por

 

em que r é a distância entre o ponto e o centro do toroide.