Demonstre que a força entre fios paralelos conduzindo correntes
e
, ambas de mesmo sentido, é de atração. Se os dois fios paralelos forem muito longos e estiverem separados por uma distância
, encontre a força magnética no segmento
do fio 2 .
Passo 1
O enunciado trata de dois fios muito longos e paralelos que conduzem correntes
e
no mesmo sentido e estão separados por uma distância
. Precisamos usar o campo magnético gerado por um fio longo (pela lei de Ampère ou Biot–Savart) e a força de Lorentz sobre um elemento de fio, dada por
.
Passo 2
O campo magnético
produzido pelo fio 1, em um ponto a uma distância
dele, é obtido pela lei de Ampère para um fio retilíneo infinito:
A direção de
é tangencial a círculos coaxiais ao fio 1, seguindo a regra da mão direita em torno do sentido de
.
Passo 3
Considere um elemento
do fio 2, orientado segundo o sentido da corrente
. A força magnética sobre esse elemento é
Como
e
são perpendiculares, o módulo da força é
Passo 4
Pela regra da mão direita para o produto vetorial,
aponta na direção que leva o fio 2 em direção ao fio 1. Ou seja, a força é de atração.
Resposta
com sentido de atração entre os fios.