Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Eletromagnetismo- Ed: 5º - Capítulo 22.Problemas - Ex. 50
Um pacote de 100 fios longos, retos e isolados forma um cilindro de raio R = 0,500 cm. Se cada fio transportar 2,00 A, quais são (a) o módulo e (b) a direção da força magnética por unidade de comprimento que atua em um fio localizado a 0,200 cm do centro do pacote? (c) E se? Um fio na face externa do pacote experimentaria uma força superior ou inferior ao valor calculado nas partes (a) e (b)? Apresente um argumento qualitativo para sua resposta.
Passo 1
E aiii gente, tudo bom com vocês?
Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!
Vamo lá!
Pela lei de Ampère, o campo na posição do fio na distância r do centro é devido à fração dos outros 99 fios que se encontram dentro do raio r. Então, :
O campo é proporcional a r. Este campo aponta tangente a um círculo de raio r e exerce uma força no fio em direção ao centro do pacote. A magnitude da força por unidade de comprimento é:
Passo 2
Letra a:
Passo 3
Letra b:
O campo está no sentido horário, então na posição do fio, o campo é para baixo e a força é para dentro em direção ao centro do pacote.
Passo 4
Letra c:
, então B é o maior na parte externa do pacote. Já que cada fio carrega a mesma corrente, F é maior na superfície externa.
Resposta
- O campo está no sentido horário, então na posição do fio, o campo é para baixo e a força é para dentro em direção ao centro do pacote.
- , então B é o maior na parte externa do pacote. Já que cada fio carrega a mesma corrente, F é maior na superfície externa.