Latihan Soal: Medan Magnet dari Spiral Melingkar

Secara umum, medan magnet didefinisikan sebagai wilayah ruang di sekitar konduktor yang dibawa oleh arus listrik atau di sekitar magnet, dalam hal ini karena gerakan tertentu yang dilakukan elektron di dalam atom.
Vektor induksi magnetik dapat dihitung dengan persamaan , ketika itu adalah putaran melingkar.
Dimana: B = vektor medan listrik induksi
= konstanta permitivitas listrik
1) (Unicamp – SP) Sebuah konduktor homogen dengan hambatan 8,0 berbentuk lingkaran. Arus I = 4,0 A datang melalui kawat lurus di titik A dan keluar melalui titik B melalui kawat lurus tegak lurus lainnya, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Resistansi kawat lurus dapat dianggap diabaikan.
a) hitung kuat arus pada dua busur keliling antara A dan B.
b) hitung nilai kuat medan magnet B di pusat O lingkaran.
Larutan
a) Diberikan dalam masalah:
saya = 4.0A
R = 8,0
Gambar berikut secara skematis mewakili pernyataan masalah:

Dengan 8,0, hambatan di seluruh keliling, kami menyimpulkan bahwa bagian yang sesuai dengan 1/4 keliling memiliki hambatan:

R₁ = 2,0 Ω
Dan peregangan lainnya, sesuai dengan 3/4 keliling memiliki hambatan
R₂ = 6,0 Ω
Karena perbedaan potensial sama untuk setiap resistor, kami memiliki:
kamu₁ = U₂
R₁.Saya₁ = R₂.Saya₂
2.0.i₁ = 6.0.i₂
Saya₁ = 3.0.i₂
Sekarang Saya tiba oleh utas di titik A dan membelah menjadi i₁ Hai₂, dengan demikian:
saya = saya₁ + aku₂, mengetahui bahwa I = 4,0 A Apakah itu Saya₁= 3.0.i₂, Kita harus:
4.0 = 3.0i₂ + aku₂
4.0 = 4.0.i₂
Saya₂ = 1,0 A
Karena itu,
Saya₁ = 3.0A
b) arus listrik i1 berasal dari pusat O medan B1, memasuki layar (aturan tangan kanan).

Arus listrik i2 berasal dari pusat O medan B2, meninggalkan layar (aturan tangan kanan).

Kita dapat menyimpulkan bahwa B1 = B2, sehingga medan yang dihasilkan adalah
Resultan = 0
2) Dua belokan yang sama, masing-masing dengan jari-jari 2π cm, ditempatkan dengan pusat-pusat yang berhimpitan pada bidang-bidang yang tegak lurus. Dilintasi arus i₁ = 4,0 A dan i₂ = 3,0 A, karakterisasi vektor induksi magnetik yang dihasilkan di pusatnya O. (Diberikan:₀ = 4μ. 10^-7 Tm/A).
Medan magnet yang dihasilkan oleh arus i₁ = 4,0 A pada putaran 1 adalah:

Medan yang dihasilkan oleh arus i2 = 3,0 A pada putaran 2 adalah:

Karena spiral disusun tegak lurus, bidang yang dihasilkan adalah:

Oleh Kléber Cavalcante
Lulus Fisika
Tim Sekolah Brasil

Elektromagnetisme - Fisika - Sekolah Brasil

Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm