Uma espira de formato retangular, cujos lados têm comprimento
e
, está no vácuo e é percorrida por uma corrente
. Determine o módulo do campo magnético produzido em um ponto situado no plano da espira e localizado no centro geométrico da mesma.
Passo 1
O enunciado pede o módulo do campo magnético num ponto no centro de uma espira retangular de lados
e
percorrida por corrente
. O conteúdo é magnetostática, usando a lei de Biot-Savart para cada lado reto e somando por superposição.
Passo 2
Para um fio reto finito que carrega corrente
, a distância mínima até o ponto é
, e os dois extremos do fio formam ângulos
e
medidos a partir da linha perpendicular ao fio. A contribuição em módulo é
Passo 3
Considere os dois lados de comprimento
. Cada um está a distância
do centro e seus extremos formam ângulos iguais
logo
. A contribuição de cada lateral
vale
Como há duas dessas laterais,
Passo 4
Para os dois lados de comprimento
, a distância é
e o ângulo satisfaz
. Cada lateral contribui
e somando as duas
Passo 5
Somando as quatro contribuições, todas apontam perpendicular ao plano da espira pelo critério da mão direita:
Resposta
direção perpendicular ao plano da espira, conforme a regra da mão direita.