Enunciado

Na figura 29-82, dois fios muito longos conduzem a mesma corrente i . Ambos seguem um arco de 90 ° da mesma circunferência de raio R . Mostre que o campo magnético B → em um ponto situado a uma distância R abaixo de um fio retilíneo muito longo que conduz uma corrente i para a esquerda.

Passo 1

Vamos chamar de ponto C o centro da circunferência, beleza? Bom, o campo magnético produzido pelos trechos retilíneos do fio cujo prolongamento passa pelo centro C é zero, pois temo o ângulo ϕ = 0 ° .

Agora vamos olhar para os arcos de cirunferência. O campo produzido em ponto devido a corrente que circula em um arco de circunferência é dado por:

B = μ o i ϕ 4 π R

De acordo com a regra da mão direita, a contribuição dos dois arcos de circunferência para o campo magnético no ponto C é:

μ o i π 2 4 π R - μ o i π 2 4 π R = 0

Assim, as únicas contribuições diferentes de zero são as dos dois segmentos retos que não estão na mesma direção do centro C . Trata-se de dois fios semi-infinitos, um a uma distância vertical R acma de C e o outro a uma distância horizontal R à esquerda de C. Os campos produzidos pelos dois segmentos apontam para fora do papel. Como os módulos das duas contribuições se somam, o resultado é:

B = 2 μ o i 4 π R = μ o i 2 π R

E olha aí! É a mesma expressão para o fio muito longo. Para que esse fio produzisse um campo com o mesmo sentido (para fora do papel) com uma corrente da direita para a esquerda, teria que estar acima do ponto considerado.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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