Duas espira condutora circular, de raio R, é percorrida por uma corrente de intensidade i, no sentido horário. Uma outra espira circular de raio R/2 é concêntrica com a precedente e situada no mesmo plano. Qual deve ser o sentido e qual é o valor da intensidade de uma corrente que percorrendo essa segunda espira anula o campo magnético resultante no centro 0?Justifique.
Respostas
O valor da intensidade da corrente elétrica na segunda espira deve ser a metade da corrente elétrica da primeira e deve ter o sentido anti-horário.
A intensidade do campo magnético em uma espira circular percorrida por uma corrente elétrica pode ser calculada pela expressão que segue abaixo-
B = μ₀·i/2R
Onde,
B – é o campo magnético no interior da espira (Tesla)
i – é a corrente elétrica (Ampere)
R – é o raio da espira (metro)
μ₀ – é a permeabilidade magnética do meio ⇒ μ₀ = 4π· 10⁻⁷ T·m/A
No caso da espira de Raio R, teremos-
B₁ = μ₀·i₁/2R
No caso da espira de Raio R/2, teremos-
B₂ = μ₀·i₂/2(R/2)
Para que a resultante no centro da espira seja zero, a intensidade dos campos magnéticos devem ser equivalentes-
B₁ = B₂
μ₀·i₁/2R = μ₀·i₂/2(R/2)
μ₀·i₁/2R = μ₀·i₂/R
i₁/2R = i₂/R
i₂ = i₁/2
O valor da intensidade da corrente elétrica na segunda espira deve ser a metade da corrente elétrica da primeira e, pela regra da mão direita, deve ter o sentido anti-horário.