Campo magnético no centro de uma espira circular

Na figura abaixo você observa um condutor sob forma de espira circular com centro O e raio R sendo percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i.

No ponto O, o vetor indução magnética B apresenta as seguintes características:

- Direção: perpendicular ao plano da espira;

- Sentido: determinado pela regra da mão direita;

- Intensidade: determinado a partir da Lei de Biot-Savart:

Como o ângulo entre o raio e o comprimento infinitesimal é 90º, da Lei de Biot-Savart, segue que

Em um ímã, as linhas de indução saem do polo norte e chegam ao polo sul. Uma espira percorrida por uma corrente elétrica origina um campo magnético análogo ao de um ímã, e então atribui-se a ela um polo norte, do qual as linhas saem, e um polo sul, no qual elas chegam.

As figuras abaixo representam o que foi explicado acima:

A figura da direita é uma visualização, com limalha de ferro, de um campo magnético gerado por um condutor em forma de espira circular percorrido por corrente elétrica.

No plano da figura, podemos representar a espira e o vetor B no centro da seguinte forma:

Justapondo-se N espiras iguais, de modo que a espessura do enrolamento seja muito menor que o diâmetro de cada espira, temos a denominada bobina chata (figura abaixo), onde a intensidade do vetor indução magnética B no centro vale:

O sentido e a direção do vetor B da bobina é determinado da mesma maneira como na espira.

Vídeo: a bobina de Tesla

Fontes:

- Ramalho Junior, Francisco; Ferraro, Nicolau Gilberto; Soares, Paulo Antônio de Toledo. Os fundamentos da física. 9ª edição. São Paulo, Moderna, 2007.

- Site http://www.fisicaevestibular.com.br/magnetismo5.htm, acessado em 3 de novembro de 2012.