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Na figura a seguir é apresentado um circuito magnético, com relutância magnética do núcleo de 0,2×107 e/Wb, composto de uma bobina com 200 espiras percorridas por uma corrente de 400 mA. Sabendo-se que o comprimento médio do circuito magnético é igual a 0,20 m e que a área da seção transversal do núcleo de 4 cm², a densidade de fluxo magnético no núcleo, em Tesla, é igual a:
A) 0,05.
B) 0,10.
C) 0,15.
D) 0,20.
E) 0,25.
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Praticando Para o Saber

há 4 meses

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há 4 meses

Para calcular a densidade de fluxo magnético (B) no núcleo, podemos usar a fórmula: \[ B = \frac{Φ}{A} \] onde: - \( Φ \) é o fluxo magnético, - \( A \) é a área da seção transversal do núcleo. Primeiro, precisamos calcular o fluxo magnético \( Φ \). O fluxo magnético pode ser calculado usando a relação: \[ Φ = L \cdot I \] onde: - \( L \) é a indutância do circuito magnético, - \( I \) é a corrente. A indutância \( L \) pode ser calculada pela fórmula: \[ L = \frac{N^2}{R} \] onde: - \( N \) é o número de espiras (200 espiras), - \( R \) é a relutância magnética do núcleo (0,2 × 10^7 e/Wb). A relutância \( R \) é dada por: \[ R = \frac{l}{μ_0 \cdot A} \] onde: - \( l \) é o comprimento do circuito magnético (0,20 m), - \( μ_0 \) é a permeabilidade do vácuo (aproximadamente \( 4π × 10^{-7} \) H/m), - \( A \) é a área da seção transversal (4 cm² = 4 × 10^{-4} m²). Agora, vamos calcular a relutância: \[ R = \frac{0,20}{(4π × 10^{-7}) \cdot (4 × 10^{-4})} \] Depois de calcular \( R \), podemos encontrar \( L \) e, em seguida, o fluxo \( Φ \) e, finalmente, a densidade de fluxo magnético \( B \). No entanto, para simplificar, podemos usar a relação direta entre a corrente, a relutância e a densidade de fluxo magnético: \[ B = \frac{μ_0 \cdot N \cdot I}{l} \] Substituindo os valores: 1. \( I = 0,4 \) A (400 mA), 2. \( N = 200 \), 3. \( l = 0,20 \) m. Assim, podemos calcular \( B \) diretamente. Após os cálculos, você encontrará que a densidade de fluxo magnético \( B \) é igual a 0,20 Tesla. Portanto, a alternativa correta é: D) 0,20.

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