A Figura mostra um material ferromagnético envolto por um solenóide, ao qual é aplicado o pulso de tensão senoidal de duração , conforme mostrado na Figura . O pulso produz um aquecimento no material ferromagnético, cuja energia, em joules, é dada por:onde:
energia de aquecimento: ;
duração do pulso de tensão senoidal aplicado ao solenóide: ;
densidade máxima do fluxo magnético:
A energia proveniente do aquecimento do material ferromagnético é usada para aquecer de água de para , sendo que o rendimento desse processo de transferência de calor é .
De acordo com os dados do problema, determine:
a) a densidade máxima do fluxo magnético ;
b) a energia produzida no aquecimento do material ferromagnético ;
c) a duração do pulso de tensão senoidal .
Dados:
• comprimento do solenóide: $40\ cm$;
• número de espiras do solenóide: $2.000$ espiras;
• calor específico da água: $1\ \frac{cal}{g^\circ C}$;
• $1\ cal = 4,2\ J$; e
• permeabilidade magnética do material ferromagnético: $20 \times 10^{-7}\ \frac{Wb}{A\cdot m}$.
Considerações:
• o comprimento do solenóide é consideravelmente maior que seu raio interno; e
• despreze o efeito indutivo do solenóide.
• comprimento do solenóide: $40\ cm$;
• número de espiras do solenóide: $2.000$ espiras;
• calor específico da água: $1\ \frac{cal}{g^\circ C}$;
• $1\ cal = 4,2\ J$; e
• permeabilidade magnética do material ferromagnético: $20 \times 10^{-7}\ \frac{Wb}{A\cdot m}$.
Considerações:
• o comprimento do solenóide é consideravelmente maior que seu raio interno; e
• despreze o efeito indutivo do solenóide.