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Campo magnético no solenoide

Física

Solenoide é um condutor longo e enrolado de modo que forma um tubo constituído de espiras igualmente espaçadas. Aplicando uma corrente no fio, ele gera um campo magnético.
O campo magnético no interior do solenoide é representado pelas linhas de campo magnético
O campo magnético no interior do solenoide é representado pelas linhas de campo magnético
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Na física chamamos de solenoide todo fio condutor longo e enrolado de forma que se pareça com um tubo formado por espiras circulares igualmente espaçadas. Este condutor também pode ser chamado de bobina chata. Portanto, ao se deparar com ambos os nomes, lembre-se que eles são sinônimos, pois nos dois casos temos um agrupamento de espiras.

O enrolamento de um fio sobre um tubo de caneta, por exemplo, é um solenoide. Configuramos um solenoide a partir da reunião das configurações das linhas de campo magnético produzidas por cada uma das espiras. Para fazermos um solenoide basta enrolarmos um fio longo sobre um tubo de caneta, por exemplo. A figura abaixo nos mostra um solenoide percorrido por uma corrente elétrica i e de comprimento L.

Através da regra da mão direita vemos que o vetor indução magnética é da direita para a esquerda

Como todo fio condutor percorrido por uma corrente elétrica gera ao seu redor um campo magnético, não é diferente para um solenoide. O campo magnético gerado em um solenoide possui as seguintes características:

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- no interior do solenoide consideramos o campo magnético como sendo uniforme, portanto, as linhas de indução são paralelas entre si.

- quanto mais comprido for o solenoide, mais uniforme será o campo magnético interno e mais fraco o campo magnético externo.

Para o campo magnético uniforme no interior do solenoide teremos um vetor indução em qualquer ponto interno do solenoide, portanto, como se trata de um vetor, ele terá intensidade, direção e sentido.

O módulo, isto é, a intensidade do campo magnético no interior de um solenoide é obtido através da seguinte equação:

Onde: μ é a permeabilidade magnética do meio no interior do solenoide e N/L representa o número de espiras por unidade de comprimento do solenoide.

A direção do vetor indução magnética é retilínea e paralela ao eixo do solenoide.

O sentido é obtido através da regra da mão direita.

Como existe um campo magnético no interior do solenoide, podemos dizer que as extremidades de um solenoide são seus polos.


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Campo magnético no solenoide"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-no-solenoide.htm. Acesso em 16 de julho de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

(Unicesumar-SP) Um solenoide de 30 cm de comprimento, contendo 800 espiras e resistência elétrica de 7,5 Ω, é conectado a um gerador de força eletromotriz igual a 15V e resistência interna de 2,5 Ω. Determine, em tesla (T), o módulo do vetor indução magnética no interior do solenoide. Considere a permeabilidade magnética do meio que constitui o interior do solenoide igual a 4π.10–7 T.m.A–1 e π = 3.

a) 0,0048

b) 0,0064

c) 0,0192

d) 0,000048

e) 0,000064

Questão 2

Determine a relação entre o número de espiras e o comprimento de um solenoide, por onde flui uma corrente elétrica de 2,2 A que produz um campo magnético de 26,4 x 10 – 4 T.

Dado: Considere π = 3; μ0 = 4π.10–7 T.m.A–1

a) 10 2

b) 103

c) 10 4

d) 10 1

e) 10 0

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