(Eear 2017)
Um fio condutor é percorrido por uma corrente i como mostra a figura.
Próximo ao condutor existe um ponto P, também representado na figura. A opção que melhor representa o vetor campo magnético no ponto P é:
Sempre que uma carga é posta sobre influência de um campo magnético, esta sofre uma interação que pode alterar seu movimento. Se o campo magnético em questão for uniforme, vimos que haverá uma força agindo sobre a carga com intensidade , onde
Se imaginarmos um fio condutor percorrido por corrente, haverá elétrons livres se movimentando por sua secção transversal com uma velocidade . No entanto, o sentido adotado para o vetor velocidade, neste caso, é o sentido real da corrente ( tem o mesmo sentido da corrente). Para facilitar a compreensão pode-se imaginar que os elétrons livres são cargas positivas.
Como todos os elétrons livres têm carga (que pela suposição adotada se comporta como se esta fosse positiva), quando o fio condutor é exposto a um campo magnético uniforme, cada elétron sofrerá ação de uma força magnética.
Mas se considerarmos um pequeno pedaço do fio ao invés de apenas um elétron, podemos dizer que a interação continuará sendo regida por , onde Q é a carga total no segmento do fio, mas como temos um comprimento percorrido por cada elétron em um determinado intervalo de tempo, então podemos escrever a velocidade como:
Ao substituirmos este valor em teremos a força magnética no segmento, expressa pela notação :
Mas sabemos que indica a intensidade de corrente no fio, então:
Sendo esta expressão chamada de Lei Elementar de Laplace.
A direção e o sentido do vetor são perpendicular ao plano determinado pelos vetores e , e pode ser determinada pela regra da mão direita espalmada, apontando-se o polegar no sentido da corrente e os demais dedos no sentido do vetor .
Saiba mais...
Se quisermos determinar a força magnética que atua em fio extenso (com dimensões não desprezíveis) devemos fazer com que os comprimentos sejam cada vez menores e somar os vetores em cada , de modo que toda o fio seja descrito, uma forma avançada para se realizar este cálculo é utilizando-se integral de linha.
Para o caso particular onde o condutor é retilíneo, todos os vetores serão iguais, então podemos reescrever a Lei elementar de Laplace como .
Como referenciar: "Força magnética sobre um fio condutor" em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2022. Consultado em 16/12/2022 às 20:32. Disponível na Internet em //www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/ForcaMagnetica/fio.php