Aula Exploratória cap 29 - Sites do IFGW

F-328 – Física Geral III
Aula exploratória-­‐09 UNICAMP – IFGW F328 – 2o Semestre de 2013 1
Campo magnético num ponto qualquer
C
z 
idl
θ

r
P y x F328 – 2o Semestre de 2013 
⊗ dB

 µo idl ×rˆ
dB =
2
4π r


µ0 idl × rˆ
B=∫
2
4
π
r
C
(Lei de Biot-Savart)
2
A lei de Ampère
A lei de Ampère é geral, mas a sua utilidade no cálculo do
campo magnético devido a uma distribuição de correntes
depende da simetria da distribuição.  
∫ B ⋅ dl = µoienv
(lei de Ampère)

dl
C
Da figura ao lado tem-se:
C ienv = i1 − i2 ⇒ ∫ Bdl cos θ = µ0 (i1 − i2 )
 
∫ B ⋅ dl = µo (i1 − i2 )
C
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sentido de integração
sentido de integração
C
Então:

B
C 3
Exercício 01
Na figura, um fio reto de comprimento L transporta uma corrente i.
Obtenha:
a) O campo magnético B produzido por este segmento em P1, a uma
distância R do segmento ao longo da mediatriz do fio;
b) O campo magnético B produzido por este segmento em P2, a uma
distância perpendicular R de uma das extremidades do fio;
c) O campo magnético B produzido em um ponto distante R do fio para
o caso em que L à ∞.
P2 P1 θ

s
i 
dl
R R y x x L 4
Exercício 02
No circuito da figura, os segmentos curvos são semicircunferências de
raios R1 e R2, e transportam uma corrente i. Os segmentos retos estão ao
longo de um raio. Quais são a intensidade, a direção e o sentido do campo
magnético no centro comum C ?;
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Exercício 03
Um fio retilíneo infinitamente longo, conduzindo uma corrente I1, é
circundado parcialmente por um loop, como mostrado na figura. O loop
tem comprimento L, raio R e transporta uma corrente I2. Os eixos do loop e
do cilindro coincidem. Calcule a força magnética exercida pelo fio sobre o
loop.
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Exercício 04
Um cabo coaxial consiste de um cilindro condutor sólido interno de
raio c e uma casca condutora cilíndrica externa de raio interno b raio
externo a, como mostra a figura abaixo. Uma corrente i percorre o fio
interno, e uma corrente igual retorna em sentido contrário no fio externo.
As correntes são uniformemente distribuídas em cada condutor. Escreva as
expressões do campo magnético B(r) em função da distância radial r :
a) para r < a;
b) para a < r < b;
c) para b < r < c;
d) para r > c.
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Exercício 05
Um condutor cilíndrico de raio a tem duas cavidades cilíndricas de
diâmetro a através de todo o seu comprimento, como mostrado em corte na
figura. Uma corrente uniformemente distribuída i flui no cilindro para fora
da página. Calcule o campo magnético B(r):
a) no centro do cilindro;
b) no centro da cavidade superior;
c) no ponto P1;
d) no ponto P2 .
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