Enunciado

2- Campos no interior do átomo. No modelo de Bohr do átomo de hidrogênio, o elétron se move em uma órbita circular de raio 5.3 × 10 - 11 com uma velocidade escalar de 2.2 × 10 6   m / s . Supondo que observamos o átomo de um ponto de vista tal que a órbita do elétron se situe no plano do papel e o elétron e o elétron se mova no sentido horário, determine o módulo, a direção e o sentido dos campos elétrico e magnético que o elétron produz no local do núcleo.

Passo 1

De maneira escalar temos que o campo magnético de uma carga seja igual a:

B = μ o 4 π q v s e n   ϕ r 2

Onde o elétron sempre estará a perpendicular o núcleo. Por estar em uma órbita circular.

E o campo elétrico é igual a:

E = K q r 2

Logo o módulos desses dois campos serão iguais a:

B = 4 π × 10 - 7 4 π × 1.6 × 10 - 19 × 2.2 × 10 6 sin ⁡ 90 5.3 × 10 - 11 2 = 12.53   T

A regra da mão direita nos dá o sentido da força para cargas positivas, para cargas negativas teremos o sinal inverso:

Nessa caso a regra da mão direita nos daria o campo magnético B para dentro do papel, mas por ser uma carga negativa então B está para fora do papel.

Passo 2

E = 9 × 10 9 × 1.6 × 10 - 19 5.3 × 10 - 11 2 = 5.1 × 10 11   N / C

Todo o campo elétrico estará na direção do campo elétrico. Da seguinte forma:

O que são valores muito grandes de B e de E , por isso que energia nuclear é o futuro.

Resposta

B = 12.53   T ; s e n t i d o   p a r a   f o r a   d o   p a p e l

E = 5.1 × 10 11 N C ; n a   d i r e ç ã o   d o   e l é t r o n

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

A figura 29-86 mostra uma seção reta de um condutor cilíndrico oco de raios a e b que conduz uma corrente i uniformemente distribuída. (b) Mostre que, para r = a , a equação do item (a) fornece o módu
A figura 29-86 mostra uma seção reta de um condutor cilíndrico oco de raios a e b que conduz uma corrente i uniformemente distribuída. (c) Faça um gráfico de B ( r ) , no intervalo 0r6c m , para a = 2
As correntes nas linhas de transmissão podem ser de 100 A ou mais. Algumas pessoas se preocupam com os campos eletromagnéticos dessas linhas perto de suas casas, achando que podem colocar a saúde em r
Uma espira retangular com dimensões de 4,20 cm por 9,50 cm conduz uma corrente I. A corrente na espira produz um campo magnético no centro da espira com módulo 5,50 105 T e direção para longe de você
Um fio muito longo, retilíneo e horizontal conduz uma corrente em que 8,20 1018 elétrons por segundo passam por um dado ponto ao se deslocarem de oeste para leste. Quais são o módulo, a direção e o se