Question

Em um condutor reto e muito longo passa uma corrente
de 4 A. Esse fio é colocado perpendicularmente a um
campo de indução magnética B = 4 . 10-2 T. A forca
exercida sobre cada metro de fio é:​

Answer 1

Resposta:

0,16 N/m ou 1,6*10^-1 N/m

Explicação:

Considerando que existe um campo magnético uniforme agindo nas partículas carregadas do fio (elétrons), as quais estão se locomovendo em linha reta, então é válida a expressão que define a Força Magnética resultante para cada elétron:

Fm = |q| * v * B * sen Θ               (1)

Onde

|q| é o valor absoluto da carga da partícula;

v é a velocidade da partícula;

B é a intensidade do campo magnético;

Θ é o ângulo formado entre v e B

Podemos considerar a carga q como a soma das cargas de todos os elétrons presentes no fio.

Como a velocidade de todas as partículas é o deslocamento pelo intervalo de tempo, ou seja:

v = Δl / Δt

Então podemos substituir na equação (1) e obtemos que:

Fm = |q| * B * sen Θ * (Δl / Δt)

Rearranjando:

Fm = B * sen Θ * Δl * (|q| / Δt)

E como a corrente i é dada pela quantidade de carga por segundo:

i = |q| / Δt

Por fim, obtemos que:

Fm = B * sen Θ * Δl * i

Não temos a informação sobre o comprimento do fio, mas queremos apenas a Força por medtro então:

Fm / Δl = B * sen Θ * i

O fio está perpendicular ao campo magnético, portanto sen Θ = 1

Substituindo as informaçãoes fornecidas:

Fm / Δl = (4*10^-2 T) * 1 * (4 A)

Finalmente, a força sobre cada metro será:

Fm / Δl = 16*10-2 N/m

Ou 0,16 N/m