Enunciado

Na figura 29-57 mostra, em seção reta, dois fios retilíneos muito longos, ambos percorridos por uma corrente de 4,00   A orientada para fora do papel. A distância entre os fios é d 1 = 6,00 m e a distância entre o ponto P , equidistante dos dois fios, e o ponto médio do segmento de reta que liga os dois fios é d 2 = 4,00   m . Determine o módulo do campo magnético total produzido no ponto P pelos fios.

Passo 1

E aí, galerinha!! Tudo certinho? 😉

Nesse problema temos dois fios paralelos, separados por uma distancia d 1 = 6 m e ambos percorridos por uma corrente i = 4 A . A partir daí queremos obter o modulo do campo magnético no ponto P cituado a d 2 = 4 m do ponto medio de d 1 .

Parece complicado? 👀

Vamos primeiro lembrar que o campo elétrico gerado por um fio paralelo é dado pela seguinte equação para o fio 1 .

B 1 = μ 0 i 1 2 π r 1

E pela seguinte equação para o fio 2 .

B 2 = μ 0 i 2 2 π r 2

Podemos então analisar a direção desse campo olhando a simetria do problema.

Analisando essa simetria, a gente pode ver que os campos se anulam na vertical gerando uma resultante para a direita!

| B → | = B 1 x + B 2 x = B 1 + B 2 s e n θ

Sacou? Bora começar! 😉

Passo 2

O enunciado nos disse que os fios estão simétricos e tem a mesma corrente no mesmo sentido então temos que:

r 1 = r 2 = r

i 1 = i 2 = i

E como a equação do campo só depende dessas variáveis:

B 1 = B 2 = B

Logo:

B 1 + B 2 s e n θ = 2 B s e n θ

E o campo resultante será:

B → = 2 B s e n θ = 2 μ o i 2 π r s e n θ

Agora vamos então calcular a distância R :

  r = d 2 2 + d 1 2 4

r = 4 2 + 3 2 = 5 m

E também o ângulo θ :

θ = tan - 1 ⁡ d 2 d 1 2

θ = tan - 1 ⁡ 4 3 = 53,1 °

Tranquilo até aqui? 😁

Passo 3

Assim podemos substituir geral na equação:

B t o t → = μ o i π r   s e n θ

Substituindo as variáveis...

B t o t → = 4 π × 10 - 7   T . m A 4,00   A π 5,00   m s e n 53,1 ° B t o t → = 2,56 × 10 - 7   T = 256   n T

E aí! entendeu tudo? Responde Aí! 😁

Resposta

O módulo do campo magnétigo no ponto P é:

B t o t → = 2,56 × 10 - 7   T = 256   n T

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