Considere um condutor reto e longo de seção reta circular cujo raio é igual a 5,0 [mm], percorrido por uma corrente igual a 2,0 [A]. Determine os campos magnéticos, medidos a partir do centro condutor, em:
[mm].
Passo 1
Beleza, aqui o enunciado diz assim: “Temos um fio reto e bem comprido, com seção circular de raio
, por onde passa uma corrente
. Queremos achar o campo magnético no ponto que está a
do centro do fio.”
Conteúdo da matéria: Lei de Ampère e campo magnético de um condutor com corrente.
O que vamos precisar:
Conteúdo da matéria: Lei de Ampère e campo magnético de um condutor com corrente.
O que vamos precisar:
- A Lei de Ampère para fios longos e retos.
- A constante magnética do vácuo
. - Converter mm para metros.
Passo 2
Primeiro, lembrando a Lei de Ampère para um fio longo e reto:
No caso de simetria cilíndrica, o campo
tem a mesma magnitude
em todo o círculo de raio
e é tangencial. Então:
Aqui,
é a corrente “enrolada” dentro do nosso caminho amperiano. Como
é maior que o raio do fio
, toda a corrente
está dentro do caminho. Logo
Passo 3
Agora escrevemos diretamente a fórmula do módulo do campo magnético para
:
Antes de calcular, vamos converter
para metros:
Passo 4
Substituindo os valores numéricos:
Vamos simplificar passo a passo:
- No numerador:
. - No denominador:
.
Então
Resposta
O campo magnético no ponto a
do centro do condutor é