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.
Exercícios relacionados
Determine a derivada:
.
Um fio condutor retilíneo e muito longo é percorrido por uma corrente elétrica de
. Sabendo que a permeabilidade magnética do meio é igual à do vácuo, determine o módulo do campo magnético a uma distância de
do fio.
Em um triângulo equilátero de lado
, fixou-se duas cargas de valores
e
. Determine:
a) Os módulos dos campos gerados pelas cargas no vértice que não tem carga;
b) A direção e o sentido do campo resultante no vértice que não há carga;
c) O módulo do vetor campo elétrico no vértice que não há carga.
a) Os módulos dos campos gerados pelas cargas no vértice que não tem carga;
b) A direção e o sentido do campo resultante no vértice que não há carga;
c) O módulo do vetor campo elétrico no vértice que não há carga.
Uma partícula eletrizada com carga
, está fixa num ponto do espaço. Em um ponto X , distante 6 cm da carga, indique:
a) A direção e o sentido o vetor campo elétrico em X;
b) A intensidade do campo elétrico em .
a) A direção e o sentido o vetor campo elétrico em X;
b) A intensidade do campo elétrico em