(U. Católica - GO)

Um gás monoatômico, constituído de íons (cada um deles portando uma carga elétrica positiva igual a 1,6 X 10^–19C), flui por um tubo cuja forma se acha esquematizada na figura dada. Os íons se deslocam no tubo com velocidade constante v. A parte curva é de forma circular, cujo raio médio é r. Em uma secção reta do tubo passam 5 X 10^16 íons por segundo. Na figura, A representa um anel circular de cobre.



A partir desses dados, pode-se afirmar que:

( ) a corrente elétrica i no tubo é de 8 mA;
( ) o campo magnético no interior do anel, gerado pela corrente elétrica dos íons, está na direção perpendicular ao plano da página, com sentido penetrando nela;
( ) se a corrente elétrica no tubo for aumentando gradualmente, surgirá, por indução, uma corrente elétrica no anel de cobre, no sentido horário;
( ) se um campo magnético externo for aplicado na parte reta do tubo, na direção do movimento dos íons, então esse campo magnético provocará uma força magnética sobre esses íons, na mesma direção de seu movimento.

R: VVFF

Fiquei em dúvida quanto a direção da corrente. Gostaria, se possível, de uma explicação detalhada da segunda e da terceira assertivas. Obrigado.

i = (5*10^16)*(1,6*10^-19) ----> i = 8*10^-3 A ----> i = 8 mA ---- V

O campo devido às correntes nos trechos retilíneos é nulo, porque as correntes tem sentido contrários. Portanto, o campo produzido é somente devido a corrente no trecho curvo. Aplicando a regra da mão direita (polegar para baixo, indicando a corrente), vê-se que o campo (indicado pelos demais dedos curvados) penetra na figura ----> V

A corrente no anel tende a contrariar aquilo que a produziu (a corrente no trecho curvo). Devido a isto ela tende a diminuir a corrente no trecho curvo. Para dimnuir esta corrente o campo gerado peka corrente do anel deverá estar saindo do papel. Regra da mão direita: campo saindo do papel ----> corrente no sentido anti-horário ----> F

Para haver uma força o campo magnético externo deveria formar um ângulo NÃO nulo com a corrente. Como o campo tem o mesmo sentido dos íons este ângulo vale zero ----> F

Eu fiquei em dúvida se a corrente seguiria no mesmo sentido dos íons. Então só utilizamos esse conceito de corrente convencional e real para os elétrons mesmo?

Obrigado Elcioshin.

Ferrus

Não é é bem assim:

O sentido convencional da corrente elétrica (num fio, por exemplo) é sempre o sentido OPOSTO ao do movimento dos elétrons.

Podemos IMAGINAR então que o sentido da corrente, nesse caso, seria o sentido do movimento dos prótons (CASO eles pudessem se mover). É óbvio que isto é uma abstração, já que os prótons NÃO conseguem se mover num fio.

Já numa operação eletroquímica, num meio líquido, os íons positivos (cátions) se movem, indo para o eletrodo negativo e os ións negativos (ânions) se movem, indo para o eletrodo positivo. Neste caso a corrente elétrica é a soma dos movimentos de ambas as partículas e o sentido convencional da corrente é o sentido do movimento REAL das cargas positivas.

No problema em questão, o movimento de cargas é num meio gasoso, e o enunciado diz "... cada um deles portando uma carga elétrica positiva ..." Logo, neste problema o sentido CONVENCIONAL da corrente é o sentido dos movimento das cargas positivas, isto é o mesmo sentido da velocidade na figura.