campo magnetico sobre um condutor
No caso de um condutor percorrido por corrente elétrica e submetido à presença de um campo magnético, também teremos a ação de uma força magnética, já que a corrente representa um movimento ordenado de cargas elétricas.
Essa força será caracterizada por :
Direção e sentido: a força magnética que age no fio condutor percorrido por uma corrente elétrica terá direção perpendicular (a) ao plano que contém o fio considerado e (b) ao campo magnético. Nesse caso, o sentido é dado pela regra da mão esquerda de Fleming, com a observação de que o dedo médio indicará o sentido convencional da corrente (lembrando que o sentido da força depende do sentido da corrente):
Intensidade (módulo): considerando uma parte de um fio condutor retilíneo de comprimento , e considerando que a corrente () é uma forma macroscópica (se pensarmos no movimento dos elétrons livres no fio condutor), podemos chegar a uma expressão matemática que represente a ação da força magnética no fio.
Considerando a carga () e a velocidade () com que essa carga se desloca - devido à ação de um campo elétrico externo - quando ela é inserida num campo magnético, temos: . No fio condutor teremos várias cargas (ou elétrons livres) se deslocando e representaremos esse número de cargas por n. Logo, podemos reescrever a expressão da seguinte maneira: .
Vale lembrar que a corrente elétrica pode ser determinada por: . Então, nesse caso, teremos , já que temos várias cargas.
Podemos reescrever essa expressão como . Dessa forma, a expressão da força magnética pode ser reescrita da seguinte forma: .
Também sabemos que velocidade vezes o tempo representa a variação do espaço percorrido. No caso das cargas, representa o comprimento do fio condutor percorrido pelas cargas (). Assim, teremos:
Onde corresponde à força sobre todo o fio. Esse é o tipo de força que temos no motor elétrico: