Problemas Resolvidos de Física
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Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996. FÍSICA 3 CAPÍTULO 34 – O CAMPO MAGNÉTICO 51. Um fio de comprimento L conduz uma corrente i. Mostre que se o fio forma uma bobina circular, o torque máximo desenvolvido por um determinado campo magnético acontece quando a bobina tem apenas uma espira e seu módulo é dado por τ= 1 2 L iB . 4π (Pág. 153) Solução. Como o comprimento do fio é fixo, quanto maior o número de espiras menor será a área de cada uma. O comprimento do fio (L) deve ser igual ao número de voltas (N) vezes o comprimento de cada volta (2πr). L = 2π rN L (1) r= 2π N O torque da força magnética sobre a espira vale: τ= μ × B τ = NiABsenθ τ = Ni (π r 2 ) Bsenθ Naturalmente o ângulo θ deverá ser igual a π/2 para maximizar o torque: τ = π Nir 2 B Substituindo-se (1) em (2): (2) 2 L τ = π Ni B 2π N iL2 B 4π N Como τ ∝ 1/N, conclui-se que para maximizar o torque o número de espiras deverá ser o menor possível, ou seja, igual a 1 (N = 1). τ= τ= iL2 B 4π ________________________________________________________________________________________________________ Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 34 – O Campo Magnético 1
