Uma barra condutora de comprimento M N(M N=L=1 m), cilíndrica e homogênea possue 200 N de peso; é suspensa por dois fios condutores leves nos pontos Pe Q . Abarra, disposta horizontaente, é percorrida por uma corrente de intensidade i igual a 100 A e encontra-se num campo magnético uniforme e horizontal de intensidade constante e igual a 2T, perpendicular à barra. Supondo que a barra se submeta ao campo magnético:
a) Calcula a intensidade da força magnética atuante na barra.
b) Calcula a tensão em cada fio de suspensão.

Passo 1

A barra tem comprimento L=1,m, peso W=200,N e está suspensa horizontalmente por dois fios nos pontos P e Q. Ela percorre corrente i=100,A em um campo magnético uniforme B=2,T, perpendicular à barra. Vamos usar os conceitos de força magnética em condutor e equilíbrio de forças em um corpo rígido.

Passo 2

A força magnética sobre um condutor retilíneo de comprimento L é dada por

Passo 3

Fm=i,L,B

Passo 4

Substituindo os valores:

Passo 5

Fm=100times1times2=200,N

Passo 6

Na direção vertical temos as duas tensões TP e TQ para cima e o peso W mais a força magnética Fm para baixo. Por simetria TP=TQ=T. O equilíbrio vertical exige:

Passo 7

2T-(W+Fm)=0

Passo 8

Resolvendo para T:

Passo 9

T=W+Fm2=200+2002=200,N

Resposta

(a) Fm=200,N. (b) TP=TQ=200,N.

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