Força em fio com corrente
Um fio de 0,5 m com 2 A que atravessa em ângulo reto um campo de 0,4 T sofre 0,4 N: informe a corrente, o comprimento dentro do campo, a intensidade do campo e o ângulo e receba a força lateral sobre um condutor reto. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Corrente
- 2
- Comprimento
- 0,5
- Intensidade do campo magnético
- 0,4
- Ângulo
- 90
- Ângulo rad
- 1,5707963268
- Seno theta
- 1
- Força
- 0,4
- Força com sinal
- 0,4
Um fio reto que transporta corrente elétrica em um campo magnético sente uma força lateral cujo valor é o produto da corrente, do comprimento no campo, da intensidade do campo e do seno do ângulo entre a direção da corrente e o campo. Essa relação — F = I L B sin θ — é o cavalo de batalha dos laboratórios introdutórios de eletromagnetismo, das estimativas de motores e canhões de trilho, e dos deveres que pedem a força sobre um condutor entre polos de ímã. Esta capacidade avalia essa fórmula de forma determinística a partir de quatro entradas numéricas, devolve a força em newtons junto com o seno intermediário e o ângulo em radianos, e rejeita comprimento de fio negativo para que uma extensão geométrica nunca se disfarce de vetor livre com sinal.
O que a força magnética em um fio devolve e como escolher I, L, B e o ângulo
Modele o problema como um segmento condutor reto de comprimento L metros que transporta corrente I amperes imerso em um campo magnético uniforme de intensidade B teslas. A força de Lorentz clássica sobre um elemento de corrente integra-se a F = I L B sin θ, onde θ é o ângulo entre a direção da corrente convencional e o vetor do campo magnético. Quando o fio é paralelo a B, θ vale zero ou cento e oitenta graus, o seno é zero e a força some.
Quando o fio é perpendicular a B, θ vale noventa graus, o seno é um e a força atinge o máximo I L B. Limites de magnitude impedem que entradas patológicas transbordem a aritmética isolada e ainda cobrem problemas de sala em amperes e teslas e muitas barras coletoras de escala de engenharia.
Casos de uso
Cadernos de laboratório e demos de motores
Construtores de aulas e apps de laboratório produzem checagens determinísticas de força magnética para demos de trilho, drills autoavaliados e planilhas em SI sem embutir um solver eletromagnético completo.
Perguntas frequentes
Como calcular a força em um fio com corrente?
A resposta inclui force em newtons a partir de F = I L B sin(θ).
O que acontece se o comprimento do fio for negativo?
O comprimento é uma extensão geométrica não negativa do segmento condutor; comprimento negativo é rejeitado e não cobrado.
A calculadora de força em fio com corrente é gratuita?
A ferramenta do navegador roda de graça no seu dispositivo.
Quando a força sobre um fio em um campo magnético é máxima?
Quando o fio forma 90° com o campo. Aí o seno vale um e a força é corrente vezes comprimento vezes campo. Com o fio paralelo ao campo, a 0° ou 180°, a força cai a zero.
Qual comprimento de fio devo informar?
Só o trecho reto que fica de fato dentro do campo magnético, em metros, como o pedaço entre os dois polos de um ímã. Comprimento zero é aceito e dá força zero; um comprimento negativo é recusado.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-force-wire \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"current":2,"length":0.5,"magnetic_field":0.4,"angle":90}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-force-wire", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"current": 2,
"length": 0.5,
"magnetic_field": 0.4,
"angle": 90
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-force-wire",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"current": 2,
"length": 0.5,
"magnetic_field": 0.4,
"angle": 90
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-force-wire", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"current":2,"length":0.5,"magnetic_field":0.4,"angle":90}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"current":2,"length":0.5,"magnetic_field":0.4,"angle":90}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/magnetic-force-wire", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"current": 2,
"length": 0.5,
"magnetic_field": 0.4,
"angle": 90
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.magnetic_force_wire",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
O algoritmo é aritmética pura — sem rede, sem semente aleatória, sem relógio de parede — de modo que entradas idênticas sempre geram o mesmo JSON.
O que a força magnética em um fio devolve e como escolher I, L, B e o ângulo
Envie os campos obrigatórios current, length, magnetic_field e angle como números JSON ou strings numéricas; os aliases I, amperage, amps, L, wire_length, l, B, field, B_field, theta, degrees e deg são aceitos para que cadernos de laboratório e formulários de deveres mapeiem sem renomear colunas. O comprimento deve ser não negativo: uma extensão geométrica negativa não é um segmento condutor válido, então o motor levanta invalid_input em vez de inventar uma força a partir de um comprimento impossível. Corrente e campo podem ter sinal; a magnitude force dobra valores absolutos enquanto force_signed mantém o produto algébrico para diagramas de corpo livre que codificam a direção separadamente. Entradas idênticas sempre produzem o mesmo JSON porque o caminho é ponto flutuante puro com arredondamento estável — sem modelo, sem sistema de arquivos e sem biblioteca física externa.
Como ler force, force_signed, sin_theta, unidades e casos de erro
Comprimento zero e campo zero são válidos e geram força zero, o que combina com a física de não haver segmento condutor ou não haver ambiente magnético. Em sucesso a resposta ecoa current, length, magnetic_field e angle após arredondamento estável, depois informa angle_rad como a conversão interna de graus para radianos, sin_theta como o seno usado no produto, force como a magnitude não negativa em newtons igual a |I| L |B| |sin|, e force_signed como o produto bruto I L B sin θ quando você precisa de um escalar com sinal coerente com os sinais de entrada. A formula é sempre F = I * L * B * sin θ e o method é sempre magnetic_force_wire para que o código a jusante possa ramificar sem cheirar formatos. Units documenta força em newtons, corrente em amperes, comprimento em metros, campo magnético em teslas e ângulo em graus, para que tabelas de UI e demos de SDK fiquem consistentes com o SI no trabalho de sala. Use force quando rubricas ou relatórios só se importam com a intensidade do empurrão; use force_signed quando um pipeline já rastreia a polaridade de corrente ou campo; use sin_theta e angle_rad quando o software de tutoria precisa mostrar passos intermediários ao lado do cálculo manual do aluno. Falta de current, length, magnetic_field ou angle, números não finitos, magnitudes fora de faixa e comprimento negativo falham com invalid_input e não são cobrados após a rejeição do motor.
Uso da API, preços, fluxos de sala de aula e limites práticos
Chame a calculadora gratuita no navegador de força em fio com corrente para checagens de deveres, demos de aula e verificação rápida de cálculos manuais sem instalar um CAS ou pacote de elementos finitos. Mantenha exemplos de sala em amperes, centímetros para metros e frações de tesla dentro dos limites publicados e prefira unidades SI de ponta a ponta. Envie um corpo JSON com os campos numéricos obrigatórios current, length, magnetic_field e angle (ou seus aliases). Use a API pré-paga quando uma plataforma de tutoria, um gerador de currículo de eletromagnetismo, um caderno de laboratório de motores ou um pipeline de simulação precisar de um contrato estável sob saldo KIT a US$ 0,002 por item bem-sucedido; falhas de validação nunca consomem saldo após a rejeição do motor. Combine este endpoint com ferramentas de circuito e potência quando o próximo passo for relacionar corrente à tensão de alimentação, ou com ajudas geométricas quando você só precisava de uma força lateral de ordem de grandeza antes de dimensionar suportes em uma barra coletora. Autores que publicam SDKs podem mapear force, force_signed e sin_theta diretamente em tabelas que os alunos reconhecem dos problemas de livro F = I L B sin θ, incluindo erros claros quando alguém envia por engano um comprimento de fio negativo.
Casos de integração
Verificação de deveres e provas
Alunos inserem corrente, comprimento, campo e ângulo, comparam force e sin(theta) com o cálculo manual e recebem invalid_input claro quando o comprimento é negativo por engano.
Checagens de ordem de grandeza em engenharia
Pipelines que dimensionam barras coletoras ou suportes perto de ímãs chamam este endpoint como baseline analítico para casos de fio reto antes de confiar em solvers numéricos de campo.
Perguntas técnicas
O ângulo está em graus ou radianos?
O ângulo de entrada está em graus (aliases theta, degrees, deg). A resposta ecoa angle_rad e sin_theta para você verificar a conversão interna.
Qual a diferença entre force e force_signed?
force é a magnitude não negativa |I| L |B| |sin θ|. force_signed é o produto algébrico I L B sin θ quando o fluxo rastreia separadamente os sinais de entrada.