Um condutor com corrente não sofre nenhuma força magnética quando colocado de uma determinada maneira em um campo magnético uniforme. Explique.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o enunciado está dizendo. Temos um condutor que conduz corrente elétrica e está colocado em um campo magnético uniforme. Queremos saber por que, quando posicionado de uma certa maneira, esse condutor não sofre nenhuma força magnética. Para resolver isso, vamos usar o conceito de força magnética em condutores com corrente e as condições em que essa força pode ser nula.
Passo 2
A força magnética em um condutor com corrente é dada pela fórmula:
Aqui,
é a corrente,
é o vetor comprimento do condutor, e
é o campo magnético.
Passo 3
A operação de produto vetorial (
) entre
e
depende do ângulo entre esses dois vetores. A magnitude da força é dada por:
onde
é o ângulo entre
e
.
Passo 4
Para que a força magnética
seja zero, o seno do ângulo
deve ser zero. Isso acontece quando
ou
, ou seja, quando o condutor está paralelo ou antiparalelo ao campo magnético.
Passo 5
Portanto, quando o condutor com corrente está alinhado de maneira que a direção da corrente é paralela ao campo magnético uniforme, o ângulo entre
e
é zero, resultando em
e, consequentemente, na ausência de força magnética.
Resposta
Quando o condutor está alinhado paralelamente ao campo magnético uniforme, a força magnética resultante é zero, pois o ângulo entre a corrente e o campo é zero, fazendo com que
.