Um fio longo e retilíneo conduz uma corrente de 48,8 A. Um elétron, com velocidade de
, está a
do fio. Determine a força que agirá sobre o elétron se sua velocidade for dirigida:
paralelamente ao fio;
paralelamente ao fio;
Passo 1
O enunciado descreve um fio retilíneo longo que conduz corrente
e um elétron que se move com velocidade
a uma distância
do fio. Precisamos usar o campo magnético gerado por um fio longo e a força magnética sobre carga em movimento, dada por
Passo 2
O campo magnético a uma distância
de um fio retilíneo longo é
onde
Substituindo:
Passo 3
A força magnética em módulo é
com
Logo,
Quanto à direção, se
está paralela ao fio (digamos eixo
) e
circula ao redor do fio, então
aponta radialmente para fora. Como a carga é negativa, a força fica no sentido oposto, ou seja, dirigida para o fio.
Resposta
A força sobre o elétron é
com direção para o fio.