Uma corrente I percorre o condutor interno de um cabo coaxial longo e retorna pelo condutor externo. Qual o campo magnético na região externa ao cabo coaxial e qual o porquê?
Resp. H= 0 externamente ao cabo coaxial porque a corrente resultante envolvida pelo contorno ampèriano é zero.

Passo 1

Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um cabo coaxial longo com uma corrente que percorre o condutor interno e retorna pelo condutor externo. Precisamos determinar o campo magnético na região externa ao cabo coaxial e entender o motivo desse comportamento. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Ampère da eletromagnetismo.

Passo 2

A Lei de Ampère relaciona o campo magnético ao redor de um caminho fechado com a corrente total que passa por esse caminho. A fórmula da Lei de Ampère é:
Aqui, representa a integral ao longo de um caminho fechado.

Passo 3

No cabo coaxial, temos dois condutores: o interno, com corrente , e o externo, com corrente que retorna . Isso significa que, para qualquer caminho fechado que envolva o cabo na região externa, a corrente total que passa por esse caminho é a soma das correntes nos dois condutores.

Passo 4

Calculando a corrente total encerrada pelo caminho:
A corrente interna é anulada pela corrente externa .

Passo 5

Substituindo na Lei de Ampère:
Isso indica que o campo magnético na região externa ao cabo coaxial é zero.

Resposta

O campo magnético na região externa ao cabo coaxial é porque a corrente total encerrada pelo contorno ampèriano é zero.

Exercícios relacionados

Encontre o zero da função usando o método do ponto fixo indicado, a partir do ponto inicial . Use , como critério de parada, com no máximo 20 iterações. Em caso de aparente divergência, justifique o ocorrido.
Quais são os três tipos de materiais magnéticos e os valores típicos de suas permeabilidades relativas?
Encontre o zero da função usando o método do ponto fixo indicado, a partir do ponto inicial . Use , como critério de parada, com no máximo 20 iterações. Em caso de aparente divergência, justifique o ocorrido.
As extremidades de um fio de comprimento 10 cm percorrido por uma corrente constante estão posicionadas em dois pontos do eixo 0 e . Se o fio está no plano e dentro de um campo magnético , qual dos arranjos a seguir produz uma grande força magnética no fio: (a) fio em forma de V com os vértices em e , (b) fio que se assemelha a um retângulo aberto com vértices em , 2), e .