Na parte central do solenóide longo existe um segmento

Na parte central do solenóide longo há um pedaço de condutor de 2 cm de comprimento, por onde flui uma corrente de 4 A. O condutor está localizado perpendicularmente ao eixo do solenóide. Nesta seção do condutor atua uma força de 10 ^ -5 N. É necessário encontrar a intensidade da corrente no enrolamento do solenóide, desde que haja 10 voltas para cada centímetro de comprimento do solenóide e não haja núcleo.

Para resolver o problema, utilizaremos a lei de Biot-Savart-Laplace, que descreve o campo magnético criado por uma corrente em um condutor. De acordo com esta lei, o campo magnético criado em um pedaço de condutor é proporcional à intensidade da corrente no condutor, ao comprimento do condutor e ao número de voltas por unidade de comprimento do solenóide. Assim, a seguinte equação pode ser escrita:

B = (mu * N * I) / L,

onde B é a indução magnética, mu é a constante magnética, N é o número de voltas por unidade de comprimento, L é o comprimento do condutor e I é a intensidade da corrente no condutor.

Sabe-se que uma força causada pela interação de um campo magnético com a intensidade da corrente atua sobre um pedaço de condutor. Esta força é igual a:

F = B * I * L.

Substituindo o valor da corrente e o comprimento do condutor, podemos expressar a indução magnética:

B = F / (I * L) = 10 ^ -5 N / (4 A * 0,02 m) = 1,25 Tl.

Assim, a indução magnética em um pedaço de condutor é 1,25 Tesla. Sabe-se que para cada centímetro de comprimento do solenóide existem 10 voltas e não existe núcleo. Portanto, o número de voltas no enrolamento do solenóide é igual a:

N = (comprimento do solenóide) * (número de voltas por unidade de comprimento) = 100 cm * 10 = 1000.

Finalmente, a corrente no enrolamento solenóide é calculada pela fórmula:

I' = B * L * N / mu = (1,25 T) * (100 cm) * (1000) / (4 * pi * 10 ^ -7 T * m / A) = 9,92 A.

Assim, a corrente no enrolamento do solenóide é 9,92 A.

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Este produto é um problema de física que descreve o cálculo da intensidade da corrente no enrolamento do solenóide.

A condição afirma que na parte central do solenóide longo existe um pedaço de condutor de 2 cm de comprimento e com corrente de 4 A, localizado perpendicularmente ao eixo do solenóide, sobre o qual atua uma força de 10 ^ -5 N. Sabe-se também que existem 10 voltas por 1 cm de comprimento do solenóide e falta o núcleo.

Para resolver o problema, é necessária a utilização da lei de Biot-Savart-Laplace, que permite calcular o campo magnético em qualquer ponto do espaço ao redor da corrente. Fórmula para calcular o campo magnético no eixo do solenóide: B = μ₀ * N * I / L, onde B é a indução magnética, μ₀ é a constante magnética, N é o número de voltas por 1 metro de comprimento do solenóide, I é o intensidade da corrente no enrolamento do solenóide, L - comprimento do solenóide.

Para encontrar a indução magnética no eixo do solenóide, é necessário saber o número de voltas por 1 cm de comprimento do solenóide: N = 10. Então a indução magnética no eixo do solenóide será igual a: B = μ₀ * 10 * I / 1.

A força que atua sobre um pedaço de condutor é igual ao produto da corrente e do comprimento do condutor pela indução magnética no eixo do solenóide: F = I * l * B. Substituindo os valores conhecidos, obtemos: F = 4 * 0,02 * μ₀ * 10 * I.

Como F = 10 ^ -5 N, podemos expressar I: I = F / (4 * 0,02 * μ₀ * 10). Substituindo valores numéricos, obtemos: I ≈ 1,26 A.

Resposta: A corrente no enrolamento do solenóide sob determinadas condições é de aproximadamente 1,26 A.

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