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Para resolver essa questão, precisamos entender como o campo magnético gerado por uma espira e por um condutor retilíneo interagem. 1. Campo magnético da espira: O campo magnético no centro de uma espira de raio \( R \) com corrente \( i \) é dado por \( B_{espira} = \frac{\mu_0 i}{2R} \). 2. Campo magnético do condutor retilíneo: O campo magnético gerado por um condutor retilíneo a uma distância \( d \) é dado por \( B_{condutor} = \frac{\mu_0 i_1}{2\pi d} \). Neste caso, \( d = 2R \), então \( B_{condutor} = \frac{\mu_0 i_1}{4\pi R} \). 3. Condição para anulação do campo magnético: Para que o campo magnético total no centro da espira seja zero, precisamos que \( B_{espira} + B_{condutor} = 0 \). Como os campos têm direções opostas (dependendo do sentido da corrente), podemos escrever: \[ \frac{\mu_0 i}{2R} = \frac{\mu_0 i_1}{4\pi R} \] Cancelando \( \mu_0 \) e \( R \) (assumindo \( R \neq 0 \)), obtemos: \[ \frac{i}{2} = \frac{i_1}{4\pi} \] Multiplicando ambos os lados por 4π, temos: \[ 2\pi i = i_1 \quad \Rightarrow \quad \frac{i_1}{i} = 2\pi \] 4. Sentido da corrente: A corrente na espira deve ser no sentido oposto à corrente do condutor retilíneo para que os campos se anulem. Agora, analisando as alternativas: a) \( (i_1/i) = 2\pi \) e a corrente na espira no sentido horário - Correta, mas o sentido está errado. b) \( (i_1/i) = 2\pi \) e a corrente na espira no sentido anti-horário - Correta. c) \( (i_1/i) = \pi \) e a corrente na espira no sentido horário - Incorreta. d) \( (i_1/i) = \pi \) e a corrente na espira no sentido anti-horário - Incorreta. e) \( (i_1/i) = 2 \) e a corrente na espira no sentido horário - Incorreta. Portanto, a alternativa correta é: b) \( (i_1/i) = 2\pi \) e a corrente na espira no sentido anti-horário.
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