12 - Dois fios muito longos no plano x y , separados por uma distância 2 a , são paralelos ao eixo y e transportam correntes iguais i , como mostrado na figura. Se ambas as correntes fluem na direção + y , qual dos gráficos mostrados na figura abaixo melhor representa a componente z do campo magnético, no plano x y , como uma função de x ?

Passo 1

Ora, sabemos que o campo magnético de um fio infinito é dado pela expressão:

B f i o = μ 0 i 2 π d

Como a corrente é constante, assim como μ 0 e 2 π , a única coisa que de fato muda aqui é a distância d , 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 z (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 z (entrando na tela do pc):

Logo, as únicas alternativas que podem ser é a B e a C , 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 2 , um a esquerda do eixo y (vamos chamar de lado E ) e outro a direita (lado D ).

No lado E , estamos muito mais perto do fio da esquerda que o fio da direita. O fio da esquerda faz um campo no sentido de z 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.

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