Um condutor sólido infinitamente longo, de raio a, está colocado ao longo do eixo z. Se o condutor for percorrido por uma corrente I no sentido de , Se A e a = 2 cm na parte (a), determine em ( ) e ( .
Passo 1
Beleza! A questão fala de um fio condutor sólido, infinito no eixo , de raio , por onde passa corrente no sentido . A gente precisa achar o vetor campo magnético em dois pontos: um dentro do condutor () e outro fora ().
Conteúdo: Magnetostática (Lei de Ampère). Vamos usar simetria cilíndrica e a Lei de Ampère para obter .
Passo 2
Primeiro, recorda a Lei de Ampère no vácuo/símetro livre:
Como o fio é infinito e uniforme, só depende da distância radial e aponta na direção . Escolhemos um caminho amperiano circular de raio , então
Falta achar a corrente envolvida :
Se (dentro do condutor), a densidade de corrente é uniforme:
Logo a corrente até o raio é
Se (fora do condutor), toda a corrente está dentro do raio: