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Uma corrente de 40,0 mA percorre um solenoide com 450 espiras, 15,0 mm de diâmetro, e 12,0 cm de comprimento. Lembrando que o campo magnético gerado por um solenoide em seu interior é dado por , onde é o número de espiras por unidade de comprimento, é a corrente e .Com base nos dados apresentados, faça o que se pede nos itens a seguir.
a) Calcule o campo magnético dentro do solenoide.
b) Calcule o fluxo magnético através das espiras do solenoide.
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há 2 meses

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há 2 meses

Vamos resolver passo a passo. Dados: - Corrente, I = 40,0 mA = 0,040 A - Número de espiras, N = 450 - Diâmetro do solenoide, d = 15,0 mm = 0,015 m - Comprimento, L = 12,0 cm = 0,12 m - Permeabilidade do vácuo, μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A --- ### a) Calcular o campo magnético dentro do solenoide (B) Fórmula do campo magnético no interior do solenoide: \[ B = \mu_0 \cdot n \cdot I \] onde \[ n = \frac{N}{L} = \frac{450}{0,12} = 3750 \text{ espiras/m} \] Logo, \[ B = 4\pi \times 10^{-7} \times 3750 \times 0,040 \] Calculando: \[ B = 4\pi \times 10^{-7} \times 3750 \times 0,040 = 4\pi \times 10^{-7} \times 150 = 4\pi \times 1,5 \times 10^{-5} \] \[ B = (4 \times 3,1416) \times 1,5 \times 10^{-5} = 12,5664 \times 1,5 \times 10^{-5} = 1,885 \times 10^{-4} \, T \] Resposta: \[ B \approx 1,89 \times 10^{-4} \, T \] --- ### b) Calcular o fluxo magnético através das espiras do solenoide (Φ) O fluxo magnético por espira é: \[ \Phi = B \cdot A \] Área da seção transversal do solenoide: \[ A = \pi \left(\frac{d}{2}\right)^2 = \pi \left(\frac{0,015}{2}\right)^2 = \pi (0,0075)^2 = \pi \times 5,625 \times 10^{-5} = 1,767 \times 10^{-4} \, m^2 \] Fluxo total através de todas as espiras: \[ \Phi_{total} = N \times \Phi = N \times B \times A = 450 \times 1,885 \times 10^{-4} \times 1,767 \times 10^{-4} \] Calculando: \[ \Phi_{total} = 450 \times (1,885 \times 10^{-4} \times 1,767 \times 10^{-4}) = 450 \times 3,33 \times 10^{-8} = 1,5 \times 10^{-5} \, Wb \] --- ### Resumo final: a) Campo magnético dentro do solenoide: \[ B \approx 1,89 \times 10^{-4} \, T \] b) Fluxo magnético total através das espiras: \[ \Phi_{total} \approx 1,5 \times 10^{-5} \, Wb \] Se precisar de mais ajuda, é só chamar!

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