Uma espira circular de uma única volta com raio de 10 cm deve produzir um campo no seu centro que deverá apenas cancelar o campo magnético da Terra no equador, que é de , direcionado para o norte. Encontre a corrente na espira e faça um esboço que mostre a orientação da espira e da corrente.

Passo 1

Primeiro, vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos uma espira circular com raio de 10 cm que precisa criar um campo magnético no seu centro para cancelar o campo magnético da Terra no equador, que é de direcionado para o norte. Para resolver isso, vamos usar a fórmula do campo magnético no centro de uma espira circular e converter as unidades para facilitar os cálculos.

Passo 2

Vamos começar identificando as informações que temos:
  • Raio da espira,
  • Campo magnético da Terra,
Primeiro, precisamos converter o campo magnético da Terra de Gauss para Tesla, pois o sistema SI usa Tesla. Sabemos que , então:

Passo 3

Agora, usamos a fórmula do campo magnético no centro de uma espira circular:
Onde:
  • é o campo magnético
  • é a permeabilidade do vácuo,
  • é a corrente na espira
  • é o raio da espira
Queremos que o campo produzido pela espira seja igual e oposto ao campo da Terra, então:

Passo 4

Vamos isolar a corrente na equação:
Agora, substituímos os valores que temos:

Passo 5

Vamos calcular o numerador e o denominador separadamente:
Numerador:
Denominador:

Passo 6

Agora, dividimos o numerador pelo denominador:

Resposta

A corrente necessária na espira é aproximadamente . A espira deve estar orientada de modo que a corrente circule no sentido horário visto do norte, criando um campo magnético para o sul, cancelando assim o campo magnético da Terra direcionado para o norte.

Esboço

Imagine a espira vista de cima (norte). A corrente circula no sentido horário, o que gera um campo magnético apontando para baixo (sul), cancelando o campo da Terra.

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!(URL)
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b) .
CS CamScanr
CAP. 23]
LEI DE OHM
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