Exercício 30939

Duas espiras verticais estacionárias com aproximadamente o mesmo diâmetro d, perpendi- culares e isoladas eletricamente entre si, têm seu centro comum na origem de um sistema de coordenadas xyz, na qual também está centrado um ímã cilíndrico de comprimento | < d e raio r <1. O ímã tem seu polo norte no semieixo x positivo e pode girar livremente em torno do eixo vertical », sendo mantido no plano zy. Numa das espiras, situada no plano 2, circula uma corrente 1, = icos(wt), cujo sentido positivo é o anti-horário visto do semieixo x positivo, e na outra circula uma corrente 1, = isen(wt), cujo sentido positivo é o anti-horário visto do semieixo y positivo. (a) Desprezando a diferença de diâmetro entre as espiras, obtenha o campo magnético B na origem devido às correntes 1, e Ly, na forma B,2 + Bj. (b) Explique, por que, partindo do repouso em t = 0, o fmã adquire um movimento de rotação em torno de z. Em que sentido (horário ou anti-horário, visto a partir do semieixo 2 positivo) ocorre este giro? (c) Ao se aumentar gradativamente a frequência angular «w das correntes, nota-se que o fmã passa a girar cada vez mais rápido. Contudo, com o ímã inicialmente em repouso e se são repentinamente aplicadas correntes 1, e 1 de alta frequência angular, nota-se que o fmã praticamente não se move. Explique a(s) razão(ões