Forças e Torque sobre uma Espira
Considere uma espira retangular pela qual passa uma corrente elétrica estacionária de intensidade . O sistema de eixos foi escolhido de modo que a espira se encontra no plano e o sentido da corrente na espira está indicado na figura.
Sabe-se que o campo magnético na região onde a espira se encontra é dado por , tal que o gráfico de contra está mostrado a seguir:
Com respeito a força magnética resultante sobre a espira, é correto afirmar que:
- Ela aponta no sentido de
- Ela aponta no sentido de
- Ela aponta no sentido de
- Ela aponta no sentido de
- Ela aponta no sentido de
- Ela aponta no sentido de
- Ela é nula
Passo 1
A força magnética para uma distribuição contínua de cargas é dada pela expressão:
Vamos fazer o produto vetorial para cada segmento e descobrimos para onde aponta a força. Além disto, pelo gráfico vemos que o módulo do campo diminui com a distância :
Passo 2
Como todos os segmentos são iguais, vemos que os as forças em se cancelam:
Além disso, em temos:
Implica que as forças no sentido de vencem:
Resposta
Letra d