Física 2 - UFF; P2 de 2019.1
12 - Dois fios muito longos no plano , separados por uma distância , são paralelos ao eixo e transportam correntes iguais , como mostrado na figura. Se ambas as correntes fluem na direção , qual dos gráficos mostrados na figura abaixo melhor representa a componente do campo magnético, no plano , como uma função de ?
Passo 1
Ora, sabemos que o campo magnético de um fio infinito é dado pela expressão:
Como a corrente é constante, assim como e , a única coisa que de fato muda aqui é a distância , e quanto mais próximo do fio, mais intenso será o campo (em termos de módulo). O sentido já depende da regra da mão direita!
Passo 2
Se usarmos a regra da mão direita na figura, do lado esquerdo dos dois fios, vamos ter, ambos os campos no sentido positivo de (saindo da tela do computador):
OBS: A mãozinha representa a regra da mão direita sendo aplicada.
Do lado direito, o sentido de ambos os fios é no sentido negativo de (entrando na tela do pc):
Logo, as únicas alternativas que podem ser é a e a , afinal são as únicas que consideram ora positivo do lado esquerdo e negativo no lado direito:
Para saber qual das duas, precisamos ver qual é o perfil do campo no meio!
Passo 3
Bem, vamos dividir o meio em , um a esquerda do eixo (vamos chamar de lado ) e outro a direita (lado ).
No lado , estamos muito mais perto do fio da esquerda que o fio da direita. O fio da esquerda faz um campo no sentido de negativo, enquanto que o da direta faz um campo pra cima, como aqui na figura:
Quem vence? Ora, o que está para baixo, afinal como ele é o campo do fio que está mais perto, ele será o de maior módulo (por isso a bolinha vermelha será maior)!
No Lado D será o contrário, o campo maior é o do fio a direita e que está apontado para cima:
Logo, a resposta é a letra C!
Resposta
Letra C.