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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 29.Problemas Adicionais - Ex. 76a

Um fio longo retilíneo conduz uma corrente de 50   A . Um elétron está se movendo com uma velocidade de 1,0 × 10 7   m / s a 5,0   c m de distÂncia do fio. Determine o módulo da força magnética que age sobre o elétron se o elétron está se movendo (a) em direção ao fio.

Passo 1

Bom, galerinha, vamos supor o seguinte: o sentido da corrente é o sentido positivo do eixo x , beleza? E que o elétron está num ponto P situado a uma distâncoa r acima do fio. De acordo com a regra da mão direita, se a direção “pra cima” é o sentido do eixo y , o campo produzido pela corrente no ponto P aponta no sentido positivo do eixo z .

Se combinarmos as equações do campo magnético para o fio retilíneo longo com a da força criada pelo deslocamento de uma partícula e o campo magnético, temos:

F = - e μ o i 2 π r v → × k ^

Passo 2

Se o elétron está se movendo para baixo, em direção ao fio, a velocidade do elétron é v → = - v j ^ e, portanto:

F → = - e μ o i 2 π r - v j ^ × k ^ = - e μ o i v 2 π r - i ^ F → = ( 3,2 × 10 - 16   N ) i ^

E isso nos dá F → = 3,20 × 10 - 16   N

Resposta

O módulo da força é:

F → = 3,20 × 10 - 16   N

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