Dois fios longos, retilíneos e paralelos conduzem corrente no mesmo sentido. As correntes têm módulo igual a 2 A e os fios estão separados por uma distância de 0,40 cm. O campo magnético, em tesla, em um ponto a meio caminho entre os fios é
A) 0
B) 4,0 times 10^-4
C) 8,0 times 10^-4
D) 12 times 10^-4
E) 20 times 10^-4

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos dois fios longos, retilíneos e paralelos que estão conduzindo corrente elétrica no mesmo sentido. Cada fio tem uma corrente de 2 A e estão separados por 0,40 cm. Queremos descobrir qual é o campo magnético (em tesla) em um ponto que está exatamente no meio entre os dois fios. Vamos precisar usar conceitos de campo magnético gerado por fios condutores e a lei de Biot-Savart para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula para calcular o campo magnético ( B) gerado por um fio longo e retilíneo que conduz corrente elétrica:
B = mu0 I2pi r
Onde:
  • mu0 é a permeabilidade do vácuo ( 4pi times 10^-7, T·m/A),
  • I é a corrente elétrica,
  • r é a distância do ponto onde queremos calcular o campo em relação ao fio.

Passo 3

Como temos dois fios, vamos calcular o campo magnético gerado por cada um no ponto intermediário. A distância entre os fios é 0,40 cm, então a distância de cada fio até o ponto é metade disso:
r = 0,40, cm2 = 0,20, cm = 0,002, m
Agora, aplicando a fórmula para cada fio:
B1 = 4pi times 10^-7 times 22pi times 0,002 = 8pi times 10^-74pi times 10^-3 = 2 times 10^-4, T
O mesmo vale para o segundo fio:
B2 = 2 times 10^-4, T

Passo 4

Agora, precisamos considerar a direção dos campos magnéticos. Como as correntes estão no mesmo sentido, usando a regra da mão direita, os campos magnéticos criados por cada fio no ponto intermediário vão em direções opostas. Ou seja, um campo vai para dentro da página e o outro para fora da página, se cancelando mutuamente.

Resposta

O campo magnético no ponto intermediário é 0.
Alternativa A) 0

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