Uma barra horizontal com
de comprimento é montada sobre uma balança e conduz uma corrente. No local da barra existe um campo magnético uniforme horizontal com modulo igual a
direção perpendicular a barra. A força magnética sobre a barra medida pela balança é igual a
. Qual é o valor da corrente? Resp: 9,7 A
Passo 1
O enunciado pede para encontrar a corrente elétrica que passa por uma barra montada sobre uma balança. Dados fornecidos (peguei estes valores diretamente do enunciado):
- comprimento da barra:
; - campo magnético uniforme no local:
(interpretei “Te” do enunciado como Tesla, unidade ); - força magnética medida pela balança:
.
Pergunta: qual é o valor da correnteque produz essa força magnética?
Passo 2
Conceito físico necessário (aula rápida e prática): uma corrente elétrica
que percorre um condutor retilíneo de comprimento vetorial
imerso em um campo magnético
sofre uma força magnética dada pelo produto vetorial
Em módulo, essa relação fica
onde:
-
é o módulo da força magnética (em newtons, ); -
é a corrente (em ampères, ); -
é o comprimento do fio (em metros, ); -
é o módulo do campo magnético (em tesla, ); -
é o ângulo entre e .
Explicando com calma: a força é máxima quando o fio e o campo são perpendiculares (), porque . Se estiverem paralelos, e não há força magnética.
Passo 3
Aplicando ao problema: o enunciado diz que o campo magnético é “direção perpendicular à barra”, ou seja, o ângulo entre
e
é
. Portanto
e a fórmula simplifica para
Queremos
, então isolamos:
Passo 4
Substituímos os valores numéricos (usar vírgula como separador decimal conforme enunciado):
Calcule primeiro o produto :
Calcule primeiro o produto
Agora a corrente:
Passo 5
Efetuando a divisão:
Explicação de unidades (para você não ficar com dúvida): como
, temos que
, logo a expressão dá diretamente corrente em ampères.
Passo 6
Arredondamento e verificação prática: pelos dados do enunciado (valores com duas/três casas significativas), é adequado apresentar a resposta com duas casas significativas:
. Esse valor confere com a resposta fornecida no enunciado.