Um fio condutor, retilíneo, muito longo transporta uma corrente estacionária de intensidade no sentido indicado na figura.
Uma espira retangular, coplanar com o fio, de lados (horizontal) e (vertical) se encontra, em repouso, a uma distância à direita do fio. Através desta espira circula uma corrente no sentido horário. Qual a direção e o sentido da força magnética resultante sobre a espira?
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
Passo 1
O fio condutor gera em todo o semiplano a sua direita um campo magnético entrando no papel, que varia inversamente com a distância até ele.
A força magnética sobre um condutor retilíneo é dada por
Onde o vetor tem a direção e sentido da corrente no fio retilíneo.
A direção e sentido da força magnética podem ser definidos pela regra da mão direita. A figura abaixo mostra os vetores e em cada parte retilínea da espira.
Usando a regra da mão direita, vemos que:
- As forças sobre as partes horizontais da espira se anulam;
- A força sobre a parte vertical esquerda aponta para a esquerda;
- A força sobre a parte vertical direita aponta para a direita.
Passo 2
No entanto, como a parte da esquerda está mais próxima do fio, esta sofre com uma maior intensidade do campo magnético gerada por aquele e, portanto, uma força magnética maior é exercida.
Com isso, conseguimos concluir que a força resultante sobre a espira está na direção , o que nos dá a resposta na letra A.
Resposta
(a)