Unicamp - Física 3 – P3 2018.1 - NOTURNO - 1
Dois fios longos e paralelos, ambos no plano da página, transportam correntes iguais no mesmo sentido, como mostrado. Qual das seguintes afirmações descreve corretamente a força que age sobre os fios e o campo magnético resultante em pontos ao longo da reta pontilhada, situada a meio caminho entre os fios?
Força Campo
- Repulsiva Nulo;
- Atrativa Não nulo;
- Repulsiva Não nulo;
- Atrativa Nulo;
- Nula Nulo;
Passo 1
Vamos começar olhando primeiro para o fio inferior. Sobre todos os pontos deste fio, existe um campo magnético de mesmo valor que é produzido pela corrente que passa no fio de cima.
Agora, se a gente olha para o vetor campo magnético atuando no fio debaixo, ele estará entrando na página, perpendicular a ela, o que a gente pode concluir utilizando a regra da mão direita aplicada para a corrente do fio de cima.
Como no fio debaixo o campo está entrando e o sentido da corrente no fio debaixo aponta da esquerda para a direita, e a força magnética que atua nesse fio é
então, atuando no fio debaixo será perpendicular a ele e apontará para cima, aproximando-o do fio de cima.
Passo 2
No fio de cima, acontece algo parecido: o campo magnético produzido pela corrente inferior está saindo do plano da página e terá o mesmo valor em todos os pontos do fio de cima, já que os fios são paralelos.
Como a corrente neste fio de cima também caminha da esquerda para a direita, então, a força magnética atuando no fio de cima apontará para baixo, aproximando este fio do outro.
Passo 3
Pela regra da mão direita, conseguimos ver que o campo magnético produzido pela corrente de cima estará entrando no plano da página na posição da linha pontilhada. Já para a corrente do fio inferior, o campo estará saindo do plano da página na posição da linha pontilhada.
Disso, a gente vê que os campos magnéticos produzidos pelas correntes tem a mesma direção (ambas são perpendiculares ao plano da página), porém sentidos contrários (um está entrando na página, enquanto o outro está saindo dela).
Agora, vamos dar uma olhada para o módulo do campo produzido por cada uma dessas correntes. A gente viu que uma corrente passando por um fio infinito produz um campo magnético cujo módulo é dado por
sendo a distância do fio até o ponto onde queremos calcular o campo. No caso da nossa questão, os dois fios são percorridos por correntes de mesma intensidade e a distância desses fios até a linha pontilhada é a mesma, já que essa linha é paralela aos fios e passa no meio deles.
Portanto, como os campos têm mesmo módulo, mesma direção, PORÉM SENTIDOS CONTRÁRIOS, o campo magnético resultante em pontos sobre a linha pontilhada será NULO.
Resposta
Letra d.