Um Condutor retilíneo longo conduz uma corrente de 1,0 A. Para qual distância, a partir do eixo do condutor, o módulo do campo magnético produzido pela corrente é igual a
? (Analise considerando a lei de Biot-Savart)
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um condutor retilíneo longo que conduz uma corrente de 1,0 A. Queremos descobrir a que distância, a partir do eixo do condutor, o campo magnético gerado por essa corrente tem um módulo de
. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Biot-Savart, que nos ajuda a calcular o campo magnético criado por uma corrente elétrica.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a expressão da Lei de Biot-Savart para um condutor retilíneo e longo. A Lei de Biot-Savart nos dá a expressão do campo magnético
em um ponto devido a um elemento de corrente
:
Aqui:
-
é a permeabilidade magnética do vácuo ( ), -
é a corrente elétrica, -
é a distância do ponto ao condutor.
Passo 3
Nosso objetivo é encontrar o valor de
que faz com que
. Vamos rearranjar a fórmula para resolver
:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores conhecidos na equação:
Substituindo:
Passo 5
Simplificamos a expressão cancelando
:
Resposta
A distância é de
ou 4 milímetros.
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Se deseja mover uma espira retangular de fio para dentro de uma região de um campo magnético uniforme, com uma velocidade dada, para induzir uma FEM na espira. O plano da espira tem de permanecer perpendicular às linhas do campo magnético. Em que orientação deve ser mantida a espira enquanto é deslocada para dentro da região do campo magnético para gerar a maior FEM? JUSTIFIQUE A RESPOSTA
a- Com maior dimensão da espira paralela ao vetor velocidade;
b- Com a menor dimensão da espira paralela ao vetor velocidade;
c- De qualquer maneira, pois a FEM é a mesma, independentemente da orientação.
a- Com maior dimensão da espira paralela ao vetor velocidade;
b- Com a menor dimensão da espira paralela ao vetor velocidade;
c- De qualquer maneira, pois a FEM é a mesma, independentemente da orientação.
Considere uma partícula carregada
deslocando-se, com uma velocidade
, na mesma direção de um campo magnético uniforme
. O que acontece com a força magnética
que age sobre a partícula? Escolha uma das opções a seguir, e JUSTIFIQUE A RESPOSTA
a- A força magnética aumenta e a partícula acelera
b- A força magnética diminui e a partícula desacelera
c- A força magnética é zero
a- A força magnética aumenta e a partícula acelera
b- A força magnética diminui e a partícula desacelera
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Uma bobina circular com raio
possui 30 espiras e está situada sobre um plano vertical. A bobina conduz uma corrente de 5,00 A no sentido anti-horário, quando observada da direita para a esquerda. A bobina está em um campo magnético uniforme orientado verticalmente (de baixo para cima), com módulo igual a 1,20 T.
a- Calcule o módulo do momento magnético
b- Calcule o módulo do torque sobre a bobina
c- Determine a direção e sentido do toque sobre a espira
a- Calcule o módulo do momento magnético
b- Calcule o módulo do torque sobre a bobina
c- Determine a direção e sentido do toque sobre a espira
Um cilindro condutor longo e reto, de raio
, conduz uma corrente
. A corrente está uniformemente distribuída na área da seção reta do cilindro. Use a lei de Ampère para calcular o campo magnético em função da distância
, para:
a- Pontos localizados fora do cilindro condutor ( );
b- Pontos localizados no interior do cilindro condutor ( ).
a- Pontos localizados fora do cilindro condutor (
b- Pontos localizados no interior do cilindro condutor (