Exerciții rezolvate: Câmpul magnetic al unei spirale circulare

În general, un câmp magnetic este definit ca orice regiune a spațiului din jurul unui conductor transportat de un curent electrice sau în jurul unui magnet, în acest caz datorită mișcărilor particulare pe care electronii le efectuează în interiorul lor atomi.
Vectorul de inducție magnetică poate fi calculat prin ecuație , când este un viraj circular.
Unde: B = câmp electric de inducție vectorială
μ = constanta de permitivitate electrică
1) (Unicamp – SP) Un conductor omogen cu rezistența de 8,0 Ω are forma unui cerc. Un curent I = 4,0 A ajunge printr-un fir drept în punctul A și pleacă prin punctul B printr-un alt fir drept perpendicular, așa cum se arată în figură. Rezistențele firelor drepte pot fi considerate neglijabile.
a) calculați intensitatea curenților în cele două arce de circumferință dintre A și B.
b) calculați valoarea intensității câmpului magnetic B în centrul O al cercului.
Soluţie
a) Sunt date în problemă:
I = 4,0A
R = 8,0 Ω
Următoarea figură reprezintă schematic enunțul problemei:


Cu 8,0 Ω, rezistența pe întreaga circumferință, ajungem la concluzia că secțiunea corespunzătoare la 1/4 din circumferință are rezistență:
R1 = 2,0 Ω
Iar cealaltă întindere, corespunzătoare la 3/4 din circumferință are rezistență
R2 = 6,0 Ω
Deoarece diferența de potențial este egală pentru fiecare rezistor, avem:
U1 = U2
R1.i1 = R2.i2
2.0.i1 = 6,0.i2
i1 = 3,0.i2
curent eu ajunge prin fir în punctul A și se împarte în i1 Hei2, prin urmare:
i = i1 + i2, știind că I = 4,0 A este asta i1= 3,0.i2, Noi trebuie sa:
4,0 = 3,0i2 + i2
4,0 = 4,0.i2
i2 = 1,0 A
Prin urmare,
i1 = 3,0A
b) curentul electric i1 isi are originea in centrul O un camp B1, intrand pe ecran (Regula mâinii drepte).

Curentul electric i2 isi are originea in centrul O un camp B2, parasind ecranul (Regula mâinii drepte).

Putem concluziona atunci că B1 = B2, deci câmpul rezultat este
Rezultat = 0
2) Două ture egale, fiecare cu o rază de 2π cm, sunt plasate cu centre coincidente în planuri perpendiculare. Fiind traversat de curenți i1 = 4,0 A și i2 = 3,0 A, caracterizați vectorul de inducție magnetică rezultat în centrul său O. (Având în vedere: μ0 = 4μ. 10-7 T.m/A).
Câmpul magnetic generat de curentul i1 = 4,0 A la rândul 1 este:

Câmpul generat de curentul i2 = 3,0 A la rândul 2 este:

Deoarece spiralele sunt dispuse perpendicular, câmpul rezultat este:

De Kléber Cavalcante
Licențiat în Fizică
Echipa școlară din Brazilia

Electromagnetism - Fizică - Scoala din Brazilia

Sursă: Brazilia școală - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm

Aflați cum să accesați Wi-Fi gratuit de la Claro

Știi când mergi pe stradă și datele tale mobile se epuizează și singura alternativă Wi-Fi disponi...

read more

Portocala te poate ajuta cu controlul glicemiei

Se cunosc multe despre proprietățile antioxidante ale portocalelor și conținutul lor ridicat de v...

read more

Portocala te poate ajuta cu controlul glicemiei

Se cunosc multe despre proprietățile antioxidante ale portocalelor și conținutul lor ridicat de v...

read more