Calcule a magnitude da força magnética que atua sobre o fio de tamanho infinito e de 6 metros. Imagine um fio condutor reto e infinito, percorrido por uma corrente elétrica de
. O fio está situado em um plano horizontal, e um campo magnético uniforme de
atua perpendicularmente ao fio, no sentido para cima.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a magnitude da força magnética que atua sobre um fio condutor. Isso envolve conceitos de Eletromagnetismo, especificamente a força magnética em fios com corrente. Para isso, vamos precisar usar a fórmula que relaciona a corrente, o comprimento do fio e o campo magnético.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular a força magnética em um fio condutor. A fórmula é:
Onde:
-
é a força magnética, -
é a corrente elétrica, -
é o comprimento do fio, -
é o campo magnético, -
é o ângulo entre a direção da corrente e o campo magnético.
Como o campo magnético está perpendicular ao fio, o ângulo
é 90 graus, e
. Assim, a fórmula simplifica para:
Passo 3
Agora, vamos identificar os valores que a gente tem no problema:
-
(corrente elétrica), -
(comprimento do fio), -
(campo magnético).
Passo 4
Vamos substituir esses valores na fórmula simplificada:
Calculando:
Resposta
A magnitude da força magnética que atua sobre o fio é de 60 Newtons.