Um condutor (na cor abóbora), suspenso por dois fios flexíveis (como mostrado na figura), tem uma massa por unidade de comprimento igual a 0,04 kg / m.
(A) que corrente deve passar no condutor para que a tração seja zero nos fios flexíveis, quando o campo magnético for de 3,6 T , entrando no plano da página?
(B) qual deve ser o sentido da corrente?

Passo 1

Vamos entender o problema: temos um condutor suspenso por dois fios flexíveis, com uma massa por unidade de comprimento de 0,04 kg/m. Queremos descobrir qual corrente deve passar nesse condutor para que a tração nos fios seja zero quando o campo magnético é de 3,6 T, entrando no plano da página.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as forças que atuam no condutor. A principal força aqui é a força gravitacional devido à massa do condutor, que puxa o condutor para baixo.

Passo 3

A força gravitacional por unidade de comprimento é calculada pela fórmula:
Fg = m cdot g
onde:
  • m = 0,04 kg/m é a massa por unidade de comprimento,
  • g approx 9,81 m/s^2 é a aceleração da gravidade.

Passo 4

Além da força gravitacional, temos a força magnética que atua sobre o condutor devido à corrente elétrica no campo magnético. A força magnética por unidade de comprimento é dada por:
Fm = I cdot B
onde:
  • I é a corrente elétrica,
  • B = 3,6 T é a intensidade do campo magnético.

Passo 5

Para que a tração nos fios seja zero, a força gravitacional deve ser equilibrada pela força magnética. Portanto, temos:
Fg = Fm

Passo 6

Substituindo as expressões das forças na equação de equilíbrio:
m cdot g = I cdot B

Passo 7

Agora, vamos isolar a corrente I na equação:
I = m cdot gB

Passo 8

Substituindo os valores fornecidos na fórmula:
I = 0,04 kg/m cdot 9,81 m/s^23,6 T approx 0,109 A

Resposta

A corrente necessária é aproximadamente 0,11 A. Quanto ao sentido da corrente, ela deve ser direcionada para a esquerda para que a força magnética contrarie a força gravitacional, mantendo a tração nos fios zero.

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