Em um laboratório de física, você tem um fio reto que carrega uma corrente de 5,4 A. Você está realizando um experimento para medir o eampo magnétic a várias distâncias do fio. Se você medir o campo magnético a uma distância de 10 cm , qual deve ser o valor do campo magnético segundo a Lei de Biot-Savart? Use a constante de permeabilidade magnética do vácuo
como
T.m/A.
Passo 1
Então, pelo que eu entendi, temos um fio reto com uma corrente de 5,4 A e queremos descobrir qual é o campo magnético criado por esse fio a uma distância de 10 cm. A matéria aqui é o campo magnético gerado por correntes elétricas, e vamos usar a Lei de Biot-Savart para calcular isso. Vamos precisar da constante de permeabilidade magnética do vácuo, que é
T·m/A.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para o campo magnético ao redor de um fio reto e infinito. A Lei de Biot-Savart nos dá isso como:
Onde:
-
é o campo magnético, -
é a permeabilidade magnética do vácuo, -
é a corrente no fio, -
é a distância do fio onde queremos medir o campo.
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. A corrente
é 5,4 A e a distância
é 10 cm, que é igual a 0,10 metros.
Passo 4
Vamos simplificar a equação. Primeiro, os
se cancelam:
Calculando os numeradores e denominadores separadamente:
Numerador:
Denominador:
Agora, dividindo os dois:
Resposta
O campo magnético a 10 cm do fio é
Tesla.