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quarta-feira, 29 de setembro de 2021

Eletricidade - Aula 32

Atração entre correntes elétricas de mesmo sentido - Repulsão entre correntes elétricas de sentidos opostos

 32ª aula
Eletromagnetismo - Condutores paralelos

Borges e Nicolau

Recorde os dois primeiros fenômenos eletromagnéticos:

• Toda corrente elétrica origina no espaço que a envolve um campo magnético.

• Um condutor percorrido por corrente elétrica e imerso num campo magnético, fica, em geral, sob ação de uma força magnética.

Vamos considerar a ação entre condutores paralelos percorridos por correntes elétricas de mesmo sentido. Cada corrente elétrica origina um campo magnético que age sobre a outra. Assim, i1 origina B1 (regra da mão direita número 1), nos pontos onde está i2. B1 exerce num comprimento L do segundo condutor uma força magnética Fm (regra da mão direita número 2 ou regra da mão esquerda). Reciprocamente i2 origina B2 (regra da mão direita número 1), nos pontos onde está i1. B2 exerce, num comprimento L do condutor percorrido por corrente i1, uma força magnética -Fm (regra da mão direita número 2 ou regra da mão esquerda).

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Observe que: correntes elétricas de mesmo sentido atraem-se.

Vamos calcular a intensidade da força magnética de atração que o condutor longo (percorrido por corrente i1) exerce num comprimento L do condutor percorrido por corrente i2, e também a intensidade da força magnética de atração que o condutor longo (percorrido por corrente i2) exerce num comprimento L do condutor percorrido por corrente i1:


Assim, vem:


Vamos agora considerar a ação entre condutores paralelos e longos percorridos por correntes elétricas de sentidos opostos. Cada corrente elétrica origina um campo magnético que age sobre a outra. Assim, i1 origina B1 (regra da mão direita número 1), nos pontos onde está i2. B1 exerce num comprimento L do segundo condutor uma força magnética Fm (regra da mão direita número 2 ou regra da mão esquerda). Reciprocamente i2 origina B2 (regra da mão direita número 1), nos pontos onde está i1. B2 exerce, num comprimento L do condutor percorrido por corrente i1, uma força magnética -Fm (regra da mão direita número 2 ou regra da mão esquerda).

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Observe que: correntes elétricas de sentidos opostos repelem-se.

Vamos calcular a intensidade da força magnética de repulsão que o condutor longo (percorrido por corrente i1) exerce num comprimento L do condutor percorrido por corrente i2, e também a intensidade da força magnética de repulsão que o condutor longo (percorrido por corrente i2) exerce num comprimento L do condutor percorrido por corrente i1:


Assim, vem:



Exercícios básicos

Exercício 1:
Analise cada caso abaixo e verifique se há atração ou repulsão entre os condutores retilíneos percorridos por corrente elétrica.

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Exercício 2:
Tem-se dois condutores, 1 e 2, retilíneos, longos e paralelos, percorridos por correntes elétricas de mesmo sentido e de intensidades i1 = 3 A e i2 = 5 A.
A distância entre os condutores é r = 10 cm.
Seja μ0 = 4π.10-7 T.m/A, a permeabilidade magnética do vácuo. Determine:

a) a intensidade do campo magnético B1 que a corrente elétrica i1 origina nos pontos onde está o condutor 2.
b) a intensidade da força magnética que o campo B1 exerce sobre um comprimento
L = 20 cm do condutor percorrido por corrente de intensidade i2.

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Exercício 3:
Tem-se dois condutores, 1 e 2, retilíneos, longos e paralelos, percorridos por correntes elétricas de sentidos opostos e de mesma intensidade i. A distância entre os condutores é r e μ0 é a permeabilidade magnética do meio. Pode-se afirmar que:

a) entre os condutores ocorre atração e a intensidade da força magnética que um condutor exerce num comprimento L do outro é diretamente proporcional à intensidade da corrente elétrica i.
b) entre os condutores ocorre atração e a intensidade da força magnética que um condutor exerce num comprimento L do outro é diretamente proporcional ao quadrado da intensidade da corrente elétrica i.
c) entre os condutores ocorre repulsão e a intensidade da força magnética que um condutor exerce num comprimento L do outro é diretamente proporcional à intensidade da corrente elétrica i.
d) entre os condutores ocorre repulsão e a intensidade da força magnética que um condutor exerce num comprimento L do outro é diretamente proporcional ao quadrado da intensidade da corrente elétrica i.
e) entre os condutores ocorre atração e a intensidade da força magnética que um condutor exerce num comprimento L do outro é inversamente proporcional ao quadrado da distância r entre os condutores.

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Exercício 4:
Considere três condutores retos percorridos por corrente elétrica de mesma intensidade i e dispostos de três maneiras diferentes, conforme indica a figura abaixo.
Determine, em cada caso, a intensidade da força magnética resultante que age em cada metro do condutor (2), devido à ação dos condutores (1) e (3).

  
Dados: i = 10 A; r = 20 cm e μ0 = 4π.10-7 T.m/A

Resolução: clique aqui

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