Questão 14

ITA 2021

Física

(ITA - 2021 - 1ª FASE)

Um cilindro condutor oco de comprimento muito longo, cuja secção transversal tem raio interno de R/2 e raio externo de R, é atravessado por uma densidade de corrente elétrica uniforme e paralela ao eixo do cilindro. Qual representação gráfica abaixo melhor descreve a intensidade de campo magnético $left | underset{B}{ ightarrow} ight |$ como função da coordenada radial r a partir do eixo de simetria do sistema?

Gabarito:

Resolução:

Pela lei de Ampère $B=frac{mu i int.}{2pi r}$

Se não há corrente interna o campo magnético é nulo, $r<frac{R}{2} ightarrow B=0$

Para $frac{R}{2}leq rR$ a corrente interna é dada por:

$i_{int}=mu Jpi(r^{2}-frac{R^{2}}{4})$

Então, nessa região $B=frac{mu J}{2}(r-frac{R^{2}}{4r})$

Para r>R a corrente interna é dada por:

$i_{int}= mu Jpi(R^{2}-frac{R^{2}}{4})=frac{3mu Jpi R^{2}}{4}$

$B=frac{3mu J R^{2}}{8r}$

O gráfico fica:

Alternativa A

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