Física, perguntado por roberto131013, 11 meses atrás

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

Respondido por Usuário anônimo
2

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:

B=\frac{\mu_0.I}{2.\pi.r}

No primeiro fio temos (corrente I1 = 5A):

B_1=\frac{4.\pi.10^{-7}.5}{2.\pi.0,5}

B_1=4.5.10^{-7}

B_1=20.10^{-7}T

B_1=2.10^{-6}T

Segundo fio (corrente I2 = 4A):

B_2=\frac{4.\pi.10^{-7}.4}{2.\pi.0,5}

B_2=4.4.10^{-7}

B_2=16.10^{-7}T

B_2=1,6.10^{-6}T

Agora vamos calcular a força que o campo B1 faz na corrente I2:

F=B.I.sen(\theta) (Neste caso o angulo entre eles é 90º, pois os fios são paralelos)

F=2.10^{-6}.4.sen(90)

F=8.10^{-6}N

Agora vamos encontrar a força de B2 sobre I1:

F=B.I.sen(\theta)

F=1,6.10^{-6}.5.sen(90)

F=8.10^{-6}N

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.

Anexos:

lipesouzaw: Cuidado, a força magnética depende do comprimento dos fios, sendo assim seus resultados devem ser multiplicados por 2 .
Usuário anônimo: na verdade esse resultado já é provindo da lei de Amper, que só depende da corrente cortando a superfície, em um caso de integração manual pela lei de Bio Savart ai de fato importaria o comprimento so fio
Perguntas interessantes