Enunciado

55- Duas espiras circulares idênticas, com 40.0   c m de diâmetro cada uma, transportam uma corrente de 1.50   A no mesmo sentido. Essas espiras são paralelas entre si, e a distância entre elas é de 25.0   c m . A linha a b é normal ao plano das espiras e passa pelos seus centros. Um próton é disparado a 2400   k m / s perpendicularmente a linha a b de um ponto médio entre os centros das espiras.

Determine o módulo, a direção e o sentido da força magnética que essas espiras exercem sobre o próton logo após ele ser disparado.

Passo 1

A fórmula para encontrar o campo magnético em um ponto fora do centro de N espiras circular é de:

B = μ 0 I R 2 2 x 2 + R 2 3 2 + μ 0 I R 2 2 x 2 + R 2 3 2

Então para uma partícula positiva abaixo:

Como o ponto de interesse está a x = 12.5   c m nas duas espiras nós temos uma intensidade de campo magnético para essa partícula igual a:

B = 2 μ 0 I R 2 2 x 2 + R 2 3 2 = μ 0 I R 2 x 2 + R 2 3 2

B = 4 π × 10 - 7 × 1.5 × 20 × 10 - 2 2 12.5 × 10 - 2 2 + 20 × 10 - 2 2 3 2 = 5.75 × 10 - 6   T

Passo 2

A força magnética no próton será de:

F = q v B = 1.6 × 10 - 19 × 2400 × 10 3 × 5.75 × 10 - 6 = 2.21 × 10 - 18   N

E o campo magnético sentido pela espira vai depender muito do sentido da corrente mas com certeza será apontando para a esquerda ou para a direita e como a velocidade está apontando para cima então a força magnética apontará para fora da folha ou para dentro da folha.

Resposta

F = 2.21 × 10 - 18   N ; p e r p e n d i c u l a r   a   v e l o c i d a d e   e   a   l i n h a   a b .

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma única espira circular possui 10,0 cm de diâmetro e conduz uma corrente de 2,00 A. (a) Qual é o campo magnético no centro dessa espira? (b) Suponha que agora conectemos 1.000 dessas espiras em séri
Uma bobina circular com 800 espiras enroladas de modo compacto possui raio de 2,40 cm. (a) Qual deve ser a corrente que passa pela bobina, supondo que o campo magnético no centro da bobina seja igual
Duas espiras de fio circulares concêntricas encontram- -se sobre uma mesa, uma dentro da outra. O fio interno possui um diâmetro de 20,0 cm e conduz uma corrente de 12,0 A em sentido horário, conforme
Para usar uma amostra maior, os experimentadores constroem um solenoide com o mesmo comprimento, tipo de fio e espaçamento de espiras, mas com o dobro do diâmetro do original. Qual é a relação entre o
Que corrente é necessária no fio para que o campo magnético experimentado pela bactéria tenha um módulo de 150μ T ?0,095 A; 0,12 A; 0,30 A; 14 A.