As espiras adjacentes de um solenoide no qual circula uma corrente eléctrica:
a) Repelem-se mutuamente;
b) Atraem-se mutuamente;
c) Não exercem nenhuma ação mútua;
d) Possuem uma tensão induzida;
e) Podem se atrair ou se repelir.

Passo 1

Beleza, então a questão diz assim: num solenoide (aquele “tubo” enrolado em que passa corrente elétrica) cada par de espiras vizinhas tá com a mesma corrente. Eles querem saber se essas espiras se atraem, se repelem, se não interagem, se têm tensão induzida, ou se podem tanto atrair quanto repelir.
Conteúdo: eletromagnetismo, mais especificamente a força entre correntes elétricas. Vamos usar a ideia de que correntes em fios paralelos interagem via campo magnético (Lei de Biot–Savart e força de Lorentz).

Passo 2

Teoria passo a passo:
  1. Uma corrente B = mu0,I12pi,d, num fio gera ao redor um campo magnético dado por
FL = I2,B = mu0,I1,I22pi,d
onde é a permeabilidade do vácuo e é a distância entre o fio e o ponto onde medimos o campo.
2) Se um segundo fio, com corrente , estiver paralelo a esse primeiro a uma distância , ele “sente” uma força por causa desse campo. A intensidade da força por comprimento de fio é
  1. O sinal dessa força (atração ou repulsão) depende do sentido das correntes:
    • Se e têm o mesmo sentido, a força é atrativa.
    • Se têm sentidos opostos, a força é repulsiva.

Passo 3

No nosso solenoide, espiras adjacentes estão enroladas de modo que a corrente passa sempre no mesmo sentido de uma para a outra. Isso significa e paralelos e no mesmo sentido. Logo, pela fórmula acima, a interação será de atração.

Resposta

b) Atraem-se mutuamente.

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