Se um condutor carregando uma corrente não tem nenhuma força magnética atuando sobre ele quando colocado em um campo magnético constante, então o torque no fio não é zero. o fio está fazendo um ângulo de 270 graus com o campo. o fio está paralelo ao campo. o fio faz uma força no campo. o fio está perpendicular ao campo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que temos um fio condutor com corrente passando por ele, colocado em um campo magnético constante. E a informação importante é que não há força magnética atuando sobre esse fio. Nosso objetivo é descobrir qual das afirmações fornecidas está correta com base nessa situação. Para resolver isso, vamos precisar entender como a força magnética funciona em um fio com corrente.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula que calcula a força magnética em um fio:
Aqui,
é a corrente no fio,
é o vetor comprimento do fio, e
é o campo magnético. O símbolo
representa o produto vetorial, que depende do ângulo entre
e
.
Passo 3
Agora, como a força
é zero, isso acontece quando o produto vetorial entre
e
é zero. Isso ocorre quando os dois vetores são paralelos ou antiparalelos, ou seja, quando o ângulo entre eles é 0 graus ou 180 graus.
Passo 4
Vamos analisar as opções dadas:
-
O torque no fio não é zero.
- Torque está relacionado à força e ao ponto de aplicação, mas como a força é zero, o torque também será zero. Então, essa opção está errada.
-
O fio está fazendo um ângulo de 270 graus com o campo.
- 270 graus é o mesmo que -90 graus, o que indica que o fio estaria perpendicular ao campo. Mas se o ângulo fosse 90 graus, sim, a força seria máxima, não zero. Então, essa opção está errada.
-
O fio está paralelo ao campo.
- Sim! Se o fio está paralelo ao campo magnético, o ângulo é 0 graus ou 180 graus, o que faz com que a força seja zero.
-
O fio faz uma força no campo.
- A força do fio no campo seria igual e oposta à força do campo no fio (Terceira Lei de Newton), mas como a força no fio é zero, essa afirmação não é relevante aqui.
-
O fio está perpendicular ao campo.
- Se o fio estivesse perpendicular, a força não seria zero. Então, essa opção está errada.
Resposta
O fio está paralelo ao campo.