Lei de Ampère
Por um condutor cilíndrico maciço e infinito de raio passa uma corrente estacionária e axial uniformemente distribuída através de sua seção reta. O campo magnético a uma distância radial do eixo do condutor, em coordenadas cilíndricas , é igual a
e .
e .
e .
e .
e .
Passo 1
O sentido do campo magnético é determinado através da regra da mão direita. Assim, o campo terá direção tangencial e não radial .
Então já poderíamos eliminar as opções e .
Beleza, agora vamos calcular esses caras!
O módulo do campo magnético é determinado através da lei de Ampère, dada por:
Por conta da simetria do problema, a nossa amperiana será uma circunferência de raio , sendo assim:
Se preferir, como já sabemos a direção e sentido desse cara, podemos já coloca-lo na forma de vetor:
Então, o nosso trabalho vai ser apenas calcular a corrente para cada região.
Passo 2
- :
- :
Essa região está no interior do fio. Como sabemos que a corrente é distribuída uniformemente através de sua seção reta, para calcularmos a corrente interna, basta fazer uma regra de 3:
Substituindo na expressão de , teremos:
Como essa corresponde à região externa ao fio, , logo:
A resposta certa é a letra .
Resposta
e .