Um cilindro comprido, com seu eixo orientado ao longo do eixo Oz, possui densidade de corr...

Um cilindro comprido, com seu eixo orientado ao longo do eixo Oz, possui densidade de corrente . A densidade de corrente, embora seja simétrica em relação ao eixo do cilindro, não é constante e varia de acordo com a relação

em que o raio de cilindro é a = 5,00 cm, r é a distância radial entre o ponto considerado e o eixo do cilindro, b é uma constante igual a 600 A/m e δ é uma constante igual a 2,50 cm. (a) Suponha que I0 seja a corrente total que passa através da seção reta do fio. Obtenha uma expressão para I0 em termos de b, δ e a. Avalie sua expressão para obter um valor numérico para I0. (b) Usando a lei de Ampère, deduza uma expressão para o módulo do campo magnético B na região r ≥ a. Expresse sua resposta em termos de I0 em vez de b. (c) Obtenha uma expressão para a corrente I contida em uma seção reta circular de raio r ≤ a e centralizada sobre o eixo do cilindro. Expresse sua resposta em termos de I0 em vez de b. (d) Aplicando a lei de Ampère, deduza uma expressão para o módulo do campo magnético na região r ≤ a. (e) Avalie o módulo do campo magnético em r = δ; r = a e r = 2a.