Física Magnetismo Ensino Médio

Campo magnético de um fio retilíneo

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$$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}$$

⚡ Calculadora desta Fórmula

Preencha os valores conhecidos da questão. Ao preencher todas as variáveis menos uma, a calculadora resolve a incógnita restante automaticamente com o passo a passo.

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🎯 O que é e para que serve?

Essa fórmula calcula a intensidade do campo magnético criado por um fio retilíneo muito longo quando ele é percorrido por corrente elétrica. Ela mostra que o campo é mais forte perto do fio e mais fraco à medida que nos afastamos dele, além de crescer proporcionalmente à corrente. É muito usada pra entender como fios e cabos elétricos geram magnetismo ao redor deles, um fenômeno chamado eletromagnetismo. Vale para pontos fora do fio, considerado idealmente fino (r > 0); não descreve o campo dentro de um fio de raio finito, e a expressão diverge em r = 0.

📐 Variáveis e Unidades de Medida

Confira o que significa cada símbolo da fórmula e como identificá-los nos enunciados:

Símbolo Nome Unidade Significado Como Identificar
B campo magnético Tesla (T) É a intensidade do campo magnético criado pela corrente elétrica, em um ponto localizado a uma distância r do fio. É o que a fórmula calcula: o quanto o magnetismo gerado pelo fio se manifesta naquele ponto do espaço.
\mu_0 permeabilidade magnética do vácuo Tesla·metro/Ampère (T·m/A) É uma constante física que indica o quanto o vácuo (ou o ar, em boa aproximação) permite a formação de campos magnéticos. Seu valor é aproximadamente 4\pi \times 10^{-7} T·m/A. Não é um dado do problema — é um valor constante e fixo. É a permeabilidade do vácuo, boa aproximação para o ar; em outros meios materiais, usa-se a permeabilidade magnética do meio.
I corrente elétrica Ampère (A) É a intensidade da corrente elétrica que percorre o fio, responsável por gerar o campo magnético ao redor dele. Geralmente é dada diretamente no enunciado do problema, em ampères.
r distância do ponto ao fio metro (m) É a distância medida perpendicularmente do fio até o ponto onde se quer calcular o campo magnético. É a menor distância entre o ponto de interesse e o fio (uma reta perpendicular ao fio).

📝 Passo a Passo de Como Resolver

1. Identifique a corrente elétrica (I) que percorre o fio, em ampères. 2. Meça ou identifique a distância perpendicular (r) do ponto onde deseja calcular o campo magnético até o fio, em metros. 3. Substitua os valores de I e r na fórmula B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}, usando \mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} T·m/A. 4. Realize os cálculos para obter a intensidade do campo magnético (B), em Tesla.

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🔄 Variações Algébricas (Isolando Incógnitas)

Dependendo da questão, você precisará encontrar outra variável além da principal:

Isolando B
$$B = \dfrac{\mu_0 I}{2\pi r} \quad (r \neq 0)$$
Isolando I
$$I = \dfrac{2\pi r B}{\mu_0} \quad (\text{válida para os módulos } |B|,\ |I|\text{; o sentido vem da regra da mão direita})$$
Isolando r
$$r = \dfrac{\mu_0 I}{2\pi B} \quad (B \neq 0)$$

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