Em alguns equipamentos eletroeletrônicos, costuma-se torcer, juntos, os fios que transportam correntes elétricas, para se evitarem efeitos magnéticos em pontos distantes do equipamento, onde há outros dispositivos. Por exemplo, a tela fluorescente de um televisor, na qual incidem elétrons, nāo deve sofrer influência magnética das correntes que fluem em outras partes do aparelho, senão ocorreriam distorçies ou interferências na imagem.
Esses efeitos magnéticos indesejáveis serão evitados com maior eficácia os fios a serem torcidos forem percorridos por correntes de:
a) Mesmo valor e mesmo sentido.
b) Mesmo valor e sentidos contrírios.
c) Valores diferentes e sentidos contrários.
d) Valores diferentes e mesmo sentido.

Passo 1

Beleza, vamos recapitular o que o exercício pede e o que a gente vai usar para resolver.
Enunciado resumido: em muitos aparelhos eletrônicos, torcem-se dois fios juntos para reduzir as interferências magnéticas que um fio poderia causar no outro equipamento (por exemplo, na tela de um televisor). A pergunta é: isso funciona melhor se as correntes em cada fio tiverem que tipo de valores e sentidos?
Conteúdo que vamos usar:
  • Campo magnético ao redor de um fio retilíneo (Lei de Ampère/Biot-Savart): B(r) = mu0,I2pi,r
    - Princípio da superposição: o campo total lá fora é a soma vetorial dos campos de cada fio.
    - Entendimento de como reversão de sentido da corrente inverte o sentido do campo magnético.

Passo 2

Antes de tudo, lembra que cada fio isolado gera um campo magnético em volta do seu eixo, com módulo dado por
B = mu0 I2pi r
onde
- é a corrente que passa no fio,
- é a distância ao fio,
- é a permeabilidade do vácuo.
Se tivermos dois fios paralelos, cada um gera seu . Pelo princípio da superposição, o campo resultante num ponto qualquer é a soma vetorial desses campos.

Passo 3

Agora, quando a gente torce (ou trançando) dois fios juntos, eles ficam muito próximos e com correntes iguais em valor, mas… o que acontece se os sentidos forem:
a) iguais
b) contrários
Vamos comparar:
  • Sentidos iguais (caso a):
    Cada fio cria um campo na mesma direção em cada ponto próximo. Então em vez de cancelar, os campos se somam e dão um campo maior.
  • Sentidos contrários (caso b):
    Um fio “puxa” o campo num sentido, o outro “puxa” no sentido oposto. Se as correntes tiverem exatamente o mesmo valor, os módulos dos campos são iguais e, por serem opostos, acabam se cancelando quase por completo no espaço externo ao cabo trançado.

Passo 4

O caso de valores diferentes (c e d) nem precisa detalhar muito: se as magnitudes não forem iguais, o cancelamento total não rola, vai sobrar sempre um campo resultante. Então a única situação que cancela bem é quando
  • as correntes têm o mesmo valor (para os módulos dos campos serem iguais)
  • mas correm em sentidos opostos (para que os campos sejam vetorialmente antagônicos)

Resposta

Alternativa b) Mesmo valor e sentidos contrários.

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