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Duas espiras circulares, concêntricas e coplanares de raios R1 = 2π m e R2 = 4π m são percorridas, respectivamente, por correntes de intensidades i...

Duas espiras circulares, concêntricas e coplanares de raios R1 = 2π m e R2 = 4π m são percorridas, respectivamente, por correntes de intensidades i1 = 6 A e i2 = 8 A, conforme mostra o desenho.
A intensidade (módulo) do vetor indução magnética no centro das espiras “O” é
Dado: o meio é o vácuo e a permeabilidade magnética do vácuo μ0 = 4π⋅10(-7) (T⋅m)/A.

a) 2⋅10(-7) T.
b) 3⋅10(-7) T.
c) 6⋅10(-7) T.
d) 8⋅10(-7) T.
e) 9⋅10(-7) T.

Essa pergunta também está no material:

Estudo Ativo Vol 3 - Ciências da Natureza-490-492
3 pág.

Enem Colégio Dom BoscoColégio Dom Bosco

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Para calcular a intensidade do vetor indução magnética no centro das espiras, podemos utilizar a Lei de Biot-Savart, que relaciona a corrente elétrica com o campo magnético por ela gerado. A fórmula é dada por: B = (μ0/4π) * (i * ∫(dl x r) / r^2) Onde: - B é a intensidade do vetor indução magnética; - μ0 é a permeabilidade magnética do vácuo; - i é a corrente elétrica; - ∫(dl x r) é a integral de linha do produto vetorial entre o elemento de comprimento e o vetor posição; - r é a distância entre o elemento de comprimento e o ponto onde se deseja calcular o campo magnético. No centro das espiras, a distância r é igual a zero, o que simplifica o cálculo. Além disso, como as espiras são concêntricas, a direção do campo magnético no centro é perpendicular ao plano das espiras. Assim, podemos calcular o campo magnético gerado por cada espira separadamente e depois somar os resultados. Para a espira de raio R1, temos: B1 = (μ0/4π) * (i1 * ∫(dl x r) / r^2) = (μ0/4π) * (i1 * 2πR1 / R1^2) = (μ0/2) * (i1 / R1) = (4π*10^(-7) / 2) * (6 / 2π) = 6*10^(-7) T Para a espira de raio R2, temos: B2 = (μ0/4π) * (i2 * ∫(dl x r) / r^2) = (μ0/4π) * (i2 * 2πR2 / R2^2) = (μ0/2) * (i2 / R2) = (4π*10^(-7) / 2) * (8 / 4π) = 4*10^(-7) T A soma dos campos magnéticos é dada por: B = B1 + B2 = 6*10^(-7) + 4*10^(-7) = 10^(-6) T Portanto, a alternativa correta é a letra c) 6⋅10(-7) T.

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