Enunciado

Determine a magnitude da força por unidade de comprimento exercida por um fio sobre o outro.

Passo 1

Olá pessoal, tudo certo com vocês? Espero que sim 😊. Vamos entender melhor essa questão?

Certo! Vamos Denotar + o fio (e corrente) a y   =   + 6,0   c m e - o fio (e corrente) a y   =   - 6,0   c m . As forças por unidade de comprimento que os fios exercem uns sobre os outros são forças de ação e reação e, portanto, são iguais em magnitude. Podemos usar F   =   I l B para expressar a força em qualquer um dos fios e B = μ 0 4 π 2 I R   para expressar o campo magnético no local de um dos fios devido à corrente no outro.

Passo 2

Ainda sem entender? Vamos para os cálculos que vai facilitar a visualização. Vamos expressar a força exercida sobre qualquer um dos fios, como também o campo magnético em um dos locais devido à corrente no fio no outro local, assim

F = I l B

B = μ 0 4 π 2 I R  

Substituindo a segunda na primeira, obtemos

F = I l μ 0 4 π 2 I R = 2 l μ 0 4 π I 2 R

Certo! Como ele pede por unidade de comprimento, basta dividirmos a equação acima por l , logo

F l = 2 μ 0 4 π I 2 R

Substituindo numericamente, temos

F l = 2 10 - 7   T ∙ m A 20   A 2 0,12 m

F l = 0,67 m N m

Passo 3

Pronto! Finalizamos a questão 😊. Nos vemos na próxima questão. OK? Até mais.

Resposta

F l = 0,67 m N m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

A Fig. 29-48 mostra, em seção reta, dois fios retilíneos muito longos, ambos percorridos por uma corrente de 4,00A orientada para fora do papel. A distância entre os fios é d 1 = 6,00m e a distância e
Um fio longo está sobre o eixo x e conduz uma corrente de 30 A no sentido positivo do eixo x . Um segundo fio longo é perpendicular ao plano x y , passa pelo ponto ( 0 ; 4,0m ; 0 ) e conduz uma corren
Na Fig. 29-47, parte de um fio longo isolado que conduz uma corrente i = 5,78m A é encurvada para formar uma espira circular de raio R = 1,89c m . Em termos dos vetores unitários, determine o campo ma
Na Fig. 29-39, dois arcos de circunferência têm raios R 2 = 7,80 c m e R 1 = 3,15c m , subtendem um ângulo θ = 180 ∘ , conduzem uma corrente i = 0,281 A e têm o mesmo centro de curvatura C . Determine
Dois fios retilíneos longos são paralelos e estão separados por uma distância de 8,0c m . As correntes nos fios são iguais e o campo magnético em um ponto situado exatamente a meio caminho entre os do