3 - Força entre Duas Correntes Paralelas

Dois fios longos paralelos, percorridos por correntes, exercem forças um sobre o outro.

         A regra geral para determinar a força exercida sobre um fio percorrido por corrente é:

·        Determinar o campo produzido pelo segundo fio na posição do primeiro;

·        Determinar a força exercida pelo campo sobre o primeiro fio.

                                                                                Figura a

Na Figura a temos dois fios paralelos percorridos por corrente elétrica (i_a e i_b), onde B_a é o campo produzido pela corrente i_a. Este campo produz a força F_ba.

Para determinar a força F_ba precisamos conhecer o módulo e a orientação do campo B_a na posição do fio b, onde o módulo de B_a é dado por: 

Pela regra da mão direita sabemos que B_a é orientado para baixo. Sabendo isso podemos calcular a força exercida sobre o fio b:                                                                              

onde L é o vetor comprimento do fio, sendo L e B perpendiculares, obtemos:

A direção F_ba é a direção do produto vetorial LxB_a. Aplicando a regra da mão direita para produtos vetoriais a L e B_a, vemos que F_ba aponta na direção do fio a.

Calculando a força para o outro fio percebemos que F_ab aponta na direção do fio b e F_ba aponta na direção do fio a, o que significa que os dois fios se atraem. No caso em que correntes têm sentidos opostos, estas forças se repelem. Assim concluímos que correntes paralelas se atraem e correntes antiparalelas se repelem.

Canhão Eletromagnético

Consiste em uma força eletromagnética que acelera o projetil, fazendo-o alcançar alta velocidade em um curto período de tempo.

Uma corrente elevada é estabelecida em um circuito formado por dois trilhos paralelos e um fusível condutor colocado entre os trilhos. O projétil a ser lançado fica perto da extremidade mais distante do fusível, encaixado frouxamente entre os trilhos. Quando a corrente é aplicada o fusível se funde e logo se vaporiza, criando um gás condutor entre os trilhos na região onde se encontrava.

A corrente produz um campo magnético entre os trilhos, que exerce uma força sobre o gás devido a corrente existente no gás. O gás é arremessado contra o projétil, lançando-o ao espaço.

As figuras apresentadas neste blog e alguns textos foram retirados da referência: Halliday, D.; Resnik, R.; Walker, J., Fundamentos de Física, Vol. 3, 8 ed., Ed LTC,  2009, para uso exclusivamente didático e sem fins lucrativos.

Criado por: Fabiana Barbosa¹; Fernanda Borges¹; Francisco Ferreira Martins Neto¹; Lukas Rodrigues¹; Rafael Bailão¹; Rodrigo de Oliveira Balbino¹;

¹Acadêmico em Engenharia Ambiental; Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Campo Mourão-Paraná/Brasil