41-Um fio condutor rígido de 200 g e 20 cm de comprimento é ligado ao restante do circuito através de contatos deslizantes sem atrito, como mostra ...

a) Para calcular a força medida pelo dinamômetro com a chave aberta, precisamos utilizar a equação F = BIL, onde F é a força, B é o campo magnético, I é a corrente elétrica e L é o comprimento do fio condutor. Como o fio está em equilíbrio, a força medida pelo dinamômetro é igual ao peso do fio. Assim, temos: F = mg F = 0,2 kg x 9,8 m/s² F = 1,96 N Portanto, a força medida pelo dinamômetro com a chave aberta é de 1,96 N. b) Quando a chave é fechada, a corrente elétrica começa a circular no circuito. Como o dinamômetro passa a indicar leitura zero, a força magnética sobre o fio condutor é anulada pela força de Lorentz, que é dada por F = BIL. Assim, temos: BIL = mg I = mg/BL I = 0,2 kg x 9,8 m/s² / (0,1 T x 0,2 m) I = 98 A Portanto, a corrente elétrica no circuito após o fechamento da chave é de 98 A, no sentido horário. c) Para determinar a polaridade da bateria e a tensão, podemos utilizar a lei de Ohm, que relaciona a tensão, a corrente elétrica e a resistência elétrica. Assim, temos: V = RI V = 6,0 Ω x 98 A V = 588 V Como a corrente elétrica está no sentido horário, a polaridade da bateria é positiva no polo superior e negativa no polo inferior. Portanto, a tensão da bateria é de 588 V, com polaridade positiva no polo superior e negativa no polo inferior.