Um condutor retilíneo de comprimento l = 0,20 m, percorrido por uma corrente i = 2,0 A, é imerso em um campo magnético uniforme de indução B = 2,0 • 10^-4 T. Determine a intensidade da força magnética que atua sobre o condutor, nos seguintes casos:
a) o condutor é disposto paralelamente às linhas de indução do campo;
b) o condutor é disposto perpendicularmente às linhas de indução do campo.
a) o condutor é disposto paralelamente às linhas de indução do campo;
b) o condutor é disposto perpendicularmente às linhas de indução do campo.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física que fala sobre a força magnética em um condutor por onde passa corrente elétrica. O que a gente precisa saber aqui é sobre como uma corrente elétrica interage com um campo magnético. Para isso, vamos usar a fórmula da força magnética:
Onde:
- $ F $ é a força magnética,
- $ i $ é a corrente,
- $ l $ é o comprimento do condutor,
- $ B $ é a indução do campo magnético,
- $ \theta $ é o ângulo entre o condutor e as linhas do campo magnético.
Vamos resolver os dois casos que o exercício pede: quando o condutor está paralelo e quando está perpendicular ao campo magnético.
Passo 2
Primeiro, vamos resolver a parte a) do exercício, onde o condutor está paralelo às linhas de indução do campo magnético. Nesse caso, o ângulo $ \theta $ entre o condutor e o campo magnético é 0 graus.
Sabendo disso, vamos substituir os valores na fórmula:
Sabemos que $ \sin(0°) = 0 $, então:
Isso quer dizer que não há força magnética agindo no condutor quando ele está paralelo ao campo magnético.
Passo 3
Agora, vamos resolver a parte b), onde o condutor está perpendicular às linhas de indução do campo magnético. Nesse caso, o ângulo $ \theta $ é 90 graus.
Substituindo os valores na fórmula:
Sabemos que $ \sin(90°) = 1 $, então:
Portanto, a intensidade da força magnética quando o condutor está perpendicular ao campo magnético é $ 8{,}0 \times 10^{-5} , N $.
Resposta
a) A força magnética é 0 N;
b) A força magnética é $ 8{,}0 \times 10^{-5} , N $.