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9. Calcular B no ponto P(0; 0; 2a) gerado por uma espira circular de raio  = a, situada no plano xy, percorrida por uma corrente I no sentido hor...

9. Calcular B no ponto P(0; 0; 2a) gerado por uma espira circular de raio  = a, situada no plano xy, percorrida por uma corrente I no sentido horário e por um condutor filamentar passando pelo ponto (2a; 0; 0), conduzindo uma corrente I o sentido ya+ .


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2 pág.

Introdução à Teoria Eletromagnética Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do TocantinsInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Tocantins

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Para calcular o campo magnético B no ponto P(0; 0; 2a) gerado por uma espira circular de raio ρ = a, situada no plano xy, percorrida por uma corrente I no sentido horário e por um condutor filamentar passando pelo ponto (2a; 0; 0), conduzindo uma corrente I no sentido ya+, podemos utilizar a Lei de Biot-Savart. Primeiramente, vamos calcular o campo magnético gerado pela espira circular no ponto P. Considerando que a espira está no plano xy, podemos utilizar a expressão: B = (μ0 * I * A) / (2 * d) Onde: - μ0 é a permeabilidade magnética do vácuo (4π * 10^-7 T * m / A); - I é a corrente elétrica que percorre a espira; - A é a área da espira circular (π * ρ^2); - d é a distância entre o ponto P e o centro da espira (d = 2a). Substituindo os valores, temos: B = (4π * 10^-7 * I * π * a^2) / (2 * 2a) B = (2π * 10^-7 * I * a) Agora, vamos calcular o campo magnético gerado pelo condutor filamentar no ponto P. Considerando que o condutor está no plano xz, podemos utilizar a expressão: B = (μ0 * I * L) / (2π * r) Onde: - μ0 é a permeabilidade magnética do vácuo (4π * 10^-7 T * m / A); - I é a corrente elétrica que percorre o condutor; - L é o comprimento do condutor que contribui para o campo magnético (L = 2a); - r é a distância entre o ponto P e o condutor (r = 2a). Substituindo os valores, temos: B = (4π * 10^-7 * I * 2a) / (2π * 2a) B = (2 * 10^-7 * I) Por fim, podemos calcular o campo magnético total no ponto P somando os campos magnéticos gerados pela espira e pelo condutor: Btotal = Bespira + Bcondutor Btotal = (2π * 10^-7 * I * a) + (2 * 10^-7 * I) Btotal = (2πa + 2) * 10^-7 * I Portanto, o campo magnético B no ponto P(0; 0; 2a) gerado por uma espira circular de raio ρ = a, situada no plano xy, percorrida por uma corrente I no sentido horário e por um condutor filamentar passando pelo ponto (2a; 0; 0), conduzindo uma corrente I no sentido ya+, é dado por B = (2πa + 2) * 10^-7 * I.

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