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Um circuito monofásico alimenta uma máquina de solda por meio de dois condutores retilíneos longos com os centros distantes de 4 cm . A permeabilidade do ar é aproximadamente \mu=4 \pi \times 10^{-7} \mathrm{Tm} / \mathrm{A}. Quando a corrente absorvida pela máquina for 200 A , a força de interação entre os condutores, por metro, será de aproximadamente
(A) 0,1 \mathrm{~N} e de repulsão
(B) 0,2 \mathrm{~N} e de repulsão
(C) 0,4 \mathrm{~N} e de atração
(D) 0,002 \mathrm{Ne} de repulsão
(E) 0,2 \mathrm{~N} e de atração

Passo 1

O enunciado dá dois condutores retilíneos longos, paralelos e separados de 4\\ \mathrm{cm}, pelos quais circula corrente de 200\\ \mathrm{A}, e pede a força de interação por metro de comprimento. O conteúdo é a força magnética entre condutores paralelos.

Passo 2

A expressão geral para a força por unidade de comprimento entre dois condutores paralelos, com correntes I_1 e I_2 separados por distância d, é
\frac{F}{L}=\frac{\mu_0}{2\pi}\,\frac{I_1I_2}{d}.
Aqui I_1=I_2=200\\ \mathrm{A}, d=4\\ \mathrm{cm}=0,04\\ \mathrm{m} e \mu_0=4\pi\times10^{-7}\\ \mathrm{H/m}. Além disso, como um condutor leva a corrente até a máquina e o outro a retorna, os sentidos são opostos, gerando força de repulsão.

Passo 3

Primeiro calculamos o fator \mu_0/(2\pi):
\frac{\mu_0}{2\pi}=\frac{4\pi\times10^{-7}}{2\pi}=2\times10^{-7}\\ \mathrm{H/m}.
Logo
\frac{F}{L}=(2\times10^{-7})\frac{(200)^2}{0,04} =(2\times10^{-7})\frac{4\times10^4}{0,04} =0,2\\ \mathrm{N/m}.

Passo 4

Comparando com as alternativas, o valor mais próximo é 0,2\\ \mathrm{N} por metro, com repulsão, que corresponde à letra (B).

Resposta

(B) 0,2\,\mathrm{N} e de repulsão.

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