Questão 7
ESPCEX 2016
(EsPCEx - 2016) Dois fios condutores retilíneos, muito longos e paralelos entre si, são percorridos por correntes elétricas de intensidade distintas, i1 e i2 de sentidos opostos.
Uma espira circular condutora de raio R é colocada entre os dois fios e é percorrida por uma corrente elétrica i.
A espira e os fios estão no mesmo plano. O centro da espira dista de 3R de cada fio, conforme o desenho abaixo.
Para que o vetor campo magnético resultante, no centro da espira, seja nulo, a intensidade da corrente elétrica i e seu sentido, tomando como referência o desenho, são respectivamente:
e horário.
e anti-horário.
e horário.
e horário.
e anti-horário.
Gabarito:
e anti-horário.
Resolução:
Utilizando da regra da mão direita para a corrente podemos observar que tanto o campo magnético
quanto
estão entrando do plano da espira.
Para que o campo resultante seja nulo, o campo induzido pela corrente i deve ter a mesma direção e sentido oposto ao vetor soma resultante de B1 e B2. Dessa forma, aplicando a regra da mão direita novamente perceber-se-à que para que o campo induzido seja saindo do plano da espira a corrente deve ter sentido anti-horário. Portanto, basta agora calcularmos o módulo desse campo.
Pela fórmula, o campo magnético formado por um fio retilíneo é dado por:
Logo:
Esse resultado deve ser igual ao campo magnético gerado no interior da espira. Pela equação conhecida, esse campo deve ser calculado pela expressão:
Logo:
Podemos cortar de ambos os lados:
no sentido anti-horário.