3) fios retos, longos, paralelos e dispostos perpendicularmente ao plano da figura são percorridos por correntes elétricas saindo do plano. Calcule a intensidade do campo de indução magnético resultante no ponto médio do segmento que une os fios a uma distância de 40 cm. Sendo B = B₁-B₂. Os fios estão no vácuo (μ-4r.10¹T).
Soluções para a tarefa
Resposta: 3μ T
Explicação
Inicialmente verificamos a formula de calcular campo magnético como:
B = (M0 * i) / 2 * Pi * d
onde:
M0 é o 4 * Pi * 10 elevado à -7 (permeabilidade magnética do vácuo)
i é a corrente elétrica escrita em amperes (A)
d é a distancia do ponto M (figura) ao fio em metros (M).
O M0 foi dado pelo problema. A corrente nos cabos também foi dada,
em um fio é 2A e no outro 5A. O ponto M está no no ponto médio dos fios que a distancia é de 40 cm, ou seja, o ponto M está a 20 cm ou 0,2 metros.
O campo magnético resultante será dado pelo campo magnético de um fio menos o do outro (conforme o problema trouxe), logo basta calcular o campo magnético nos dois fios e subtrair o maior pelo menor ou ainda perceber que a única alteração que tem de um fio para o outro é o valor da corrente elétrica, e que o campo magnético resultante é proporcional a esta diferença, ou seja, a corrente de 3A.
Irei detalhar o primeiro modo.
B1 (Campo magnético 1, fio de 5A)
B1 = (4 * Pi * 10 elevado à -7) * 5 B1 = 5 * 10 elevado à -6 T ou
2 * Pi * 0,2 5μT (5 micro tesla)
B2 = (4 * Pi * 10 elevado à -7) * 2 B2 = 2 * 10 elevado à -6 T ou
2 * Pi * 0,2 2μT (2 micro tesla)
B resultante no ponto M é B1-B2 ou seja:
5μ-2μ = 3μ T