Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 29.2 - Ex. 8
Na fig. 29-39, um fio é formado por uma semicircunferência de raio e dois segmentos retilíneos (radiais) de comprimento cada um. A corrente no fio é . Determine (a) o módulo e (b) o sentido (para dentro ou para fora do papel) do campo magnético no centro de curvatura da semicircunferência.
Passo 1
Fala aí, galerinha! 😬
Nesse problema temos um fio retilíneo e em um certo ponto esse fio faz uma semicircunferência de raio e conduz uma corrente . A partir daí, queremos obter qual é o campo magnético produzido pelo fio no centro da semicircunferência.
Parece complicado? 🤔
Para resolver esse problema, podemos aplicar a lei de Biot-Savart e dividir o fio em partes de acordo com a simetria em relação ao ponto .
Veja só! 😉
Passo 2
Para descobrirmos o campo magnético no ponto podemos fazer o cálculo por trechos do objeto em questão.
Vamos iniciar olhando as partes retilíneas. A lei de Biot-Savart nos diz o seguinte:
Para os dois elementos retilíneos, o ângulo entre é zero e . Portanto:
Assim, a contribuição de toda a parte reta para o campo magnético é zero.
Tranquilo até aqui? 😁
Passo 3
De acordo com a regra da mão direita, o campo magnético produzido pelo arco no ponto está orientado para dentro do papel. Assim podemos tirar da equação para arcos de circunferência:
E aí! entendeu tudo? Responde Aí! 😊
Resposta
- ;
- O campo aponta para dentro do papel.