Um condutor suspenso na horizontal por dois fios flexíveis tem uma massa por unidade de comprimento de
. Que corrente terá de existir no condutor para ser nula a tração nos fios de suporte quando existir um campo magnético
para dentro da página (use a aceleração da gravidade de
)? [Dê sua resposta em Ampere]
Passo 1
Resumindo o enunciado: temos um fio condutor suspenso horizontalmente por dois fios flexíveis, com massa por unidade de comprimento
. Queremos encontrar a corrente
que, ao interagir com um campo magnético uniforme de módulo
(para dentro da página), faça com que a tração nos fios de suporte seja nula.
Passo 2
O peso por unidade de comprimento do fio atua para baixo e tem magnitude
onde
.
Passo 3
A força magnética por unidade de comprimento sobre um fio com corrente
imerso num campo
perpendicular vale
e sua direção, pelo produto vetorial
, aponta para cima.
Passo 4
Para que a tração nos fios seja zero, a força magnética para cima deve igualar o peso por comprimento:
Passo 5
Isolando
na equação acima, obtemos
Passo 6
Substituindo os valores numéricos,