Halliday - Vol. 3 – 9º edição – Capítulo 29 – Seção 2 – Exercício 5
(Capítulo 29.2 – Exercício 5) Na figura 29-36, uma corrente circula em um condutor longo formado por dois trechos retilíneos e uma semicircunferência de raio e centro no ponto . O ponto fica a meio caminho entre os trechos retilíneos e tão afastado da semicircunferência que os dois trechos podem ser considerados infinitos. Determine (a) o módulo e (b) o sentido (para dentro ou para fora do papel) do campo magnético no ponto . Determine também (c) o módulo e (d) o sentido do campo magnético no ponto .
Passo 1
Eaeee pessoal, tudo certo??
Nesse exercício, temos uma corrente que passa por um condutor em formato de U
Então, queremos calcular o campo magnético em dois pontos que estão próximos a esse condutor
Podemos calcular o módulo do campo total no ponto somando os campos produzidos por dois fios semi-infinitos com o campo produzido por um fio em forma de semicircunferência (com )
Então vamos lá!
Passo 2
a, b) Vamos calcular o módulo do campo total no ponto somando os campos produzidos por dois fios semi-infinitos com o campo produzido por um fio em forma de semicircunferência (com )
O campo produzido por um fio semi-infinito é dado por
Enquanto o campo produzido por uma semicircunferência será
Somando , temos
Substituindo os valores:
Então, o campo magnético no ponto a é dado por
A orientação do campo é para fora do papel, conforme a figura a seguir.
Passo 3
c, d) Agora vamos calcular o campo para o ponto . De acordo com o enunciado, ele está tão afastado do trecho curvo do fio que o campo que ele produz pode ser desprezado. Desse jeito, só nos resta dois fio retilíneos passando corrente, nem vamos considerar a parte da semicircunferência
Substituindo os valores:
Então, o campo magnético no ponto será
Assim como para o ponto , a orientação do campo no ponto também é para fora do papel.
Arrasamos!
Resposta
- ;
- O sentido do campo é para fora do papel;
- ;
- O sentido do campo é para fora do papel.