Um circuito elétrico é constituído por dois fios paralelos e retilíneos de 2 m de comprimento, separados
por uma distância de 50 cm ligados a um gerador de corrente contínua. Esses fios são percorridos
por correntes de 5A e 4A, respectivamente, sendo que essas correntes elétricas possuem sentidos
contrários
a) Dado a constante de permeabilidade magnética no vácuo µ0=4π.10-7 Tm/A, calcule a força magnética
de interação entre os fios.
b) Essa força de interação entre os fios é atrativa ou repulsiva? Justifique sua resposta.
Soluções para a tarefa
Analisando o campo magnetico criado pelas correntes temos que:
a) 8 . 10^(-6) N.
b) Repulsivas.
Explicação:
a) Dado a constante de permeabilidade magnética no vácuo µ0=4π.10-7 Tm/A, calcule a força magnética de interação entre os fios.
Vamos primeiramente encontrar o campo magnetico gerado por cada fio, sabendo que a distancia entre eles é 0,5 m e que a formula de campo gerado por corrente é:
No primeiro fio temos (corrente I1 = 5A):
Segundo fio (corrente I2 = 4A):
Agora vamos calcular a força que o campo B1 faz na corrente I2:
(Neste caso o angulo entre eles é 90º, pois os fios são paralelos)
Agora vamos encontrar a força de B2 sobre I1:
Ou seja, deu exatamente o que deveria dar, um fio faz um força em outro que é igual a força que o outro faz nele, obedecendo a terceira lei de Newton de forças de ação e reação.
E esta força que eles fazem um no outro é de 8 . 10^(-6) N.
b) Essa força de interação entre os fios é atrativa ou repulsiva? Justifique sua resposta.
Neste caso para resolver, vamos precisar da figura em anexo.
Pela regra da mão direita, a corrente I1 cria um campo B1 entrando na folha como mostrado na figura.
Se o campo entra na folha e a corrente I2 aponta para baixo, usando a regra da mão direita novamente, entre a corrente e o campo, vemos que a força aponta para fora.
Logo esta figura nos mostra que a força que I1 cria em I2 é afastando ele, logo são forças repulsivas.