Um cabo coaxial longo é constituído por dois condutores concêntricos (raios a e b) com uma região vazia entre eles. Os dois condutores são percorridos pela mesma corrente em sentidos opostos, calcule: (a) B no interior do condutor interno; (b) B entre os dois condutores; (c) B dentro do segundo condutor e (d) fora do cabo.
Passo 1
O enunciado fala de um cabo coaxial longo com dois condutores concêntricos, cujos raios externos são
(do condutor interno) e
(do condutor externo), separados por uma região vazia. Cada condutor transporta a mesma corrente em sentidos opostos. Para calcular o campo magnético em cada região é imprescindível saber:
– a distribuição da corrente no condutor interno (por exemplo, uniforme por seção transversal ou toda na superfície);
– a geometria exata e a distribuição de corrente no condutor externo (por exemplo, se é uma casca de espessura nula em , ou se tem raio interno e externo distintos, e como a corrente está distribuída dentro dessa espessura).
– a geometria exata e a distribuição de corrente no condutor externo (por exemplo, se é uma casca de espessura nula em
Passo 2
Como o enunciado não especifica nem a distribuição de corrente em cada condutor nem a espessura (ou raio interno) do condutor externo, não há dados suficientes para aplicar a Lei de Ampère em cada região. Sem saber, por exemplo, se a corrente no condutor interno é uniforme (o que muda
para
) e sem saber os limites internos/externos e a distribuição de
no condutor externo, não podemos determinar:
(a)
em
(b) em
(c) dentro do segundo condutor
(d) em
(b)
(c)
(d)
Resposta
Não há informação suficiente no enunciado (espessura e distribuição de corrente no condutor externo) para calcular
em todas as regiões pedidas.