Considere dois fios condutores retilíneos, de comprimento 10 m e paralelos, separados de 10 cm e situados no vácuo. Considere, também, que cada condutor é percorrido por correntes elétricas cujos valores são
e
, em sentidos opostos. Nessa situação, determine a força magnética existente entre os dois fios. Os fios se atraem ou se repelem na situação dada?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem dois fios condutores retilíneos, cada um com 10 metros de comprimento, separados por 10 centímetros no vácuo. As correntes são de
e
, mas elas estão fluindo em sentidos opostos. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a força magnética entre esses dois fios e entender se eles vão se atrair ou se repelir.
Para resolver isso, vamos usar o conceito de força magnética entre fios paralelos, que faz parte do estudo de eletromagnetismo. Precisaremos da fórmula que relaciona a força entre dois fios condutores com as correntes que passam por eles e a distância que os separa.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula da força magnética entre dois fios paralelos. A força por unidade de comprimento (
) entre dois fios que carregam correntes
e
, separados por uma distância
, é dada por:
Aqui,
é a permeabilidade do vácuo, que vale
.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos no problema:
-
-
- Comprimento dos fios,
- Distância entre os fios,
Agora, vamos substituir esses valores na fórmula.
Passo 4
Substituindo na fórmula:
Simplificando os termos:
Passo 5
Agora que temos a força por metro (
), vamos calcular a força total (
) para os 10 metros dos fios:
Resposta
A força magnética entre os dois fios é de
. Como as correntes estão em sentidos opostos, os fios vão se repelir.