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Exercícios sobre campo magnético da espira

Exercícios de Física

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre campo magnético da espira, que é diretamente proporcional à corrente que circunda a espira e inversamente proporcional ao seu raio. Publicado por: Joab Silas da Silva Júnior
questão 1

(UFBA) Duas espiras circulares, concêntricas e coplanares, de raios R1 e R2, sendo R1 = 2R2/5, são percorridas respectivamente por correntes i1 e i2; o campo magnético resultante no centro da espira é nulo. A razão entre as correntes i1 e i2 é igual a:

a) 0,4

b) 1,0

c) 2,0

d) 2,5

e) 4,0

questão 2

Julgue as informações abaixo:

I) O campo magnético gerado em espiras circulares é diretamente proporcional à corrente elétrica e é paralelo ao plano da espira;

II) O campo magnético gerado por uma espira é inversamente proporcional ao raio da espira e diretamente proporcional ao valor da corrente;

III) Somente espiras circulares geram campo magnético, pois fios em formato de quadrado não expressam essa propriedade;

IV) A junção de várias espiras forma uma bobina;

V) Quando espiras circulares são unidas uniformemente em hélice, recebem o nome de solenoide.

Está correto o que se afirma em:

a) I, II e III

b) I, IV e V

c) II, IV e V

d) II, III, e V

e) II, III, IV e V

questão 3

Em relação à permeabilidade magnética do vácuo μ0, marque o que for verdadeiro:

a) É uma grandeza adimensional;

b) Para outros meios, a permeabilidade magnética pode ser obtida por meio de um fator adimensional que multiplica μ0;

c) A permeabilidade é definida em termos da unidade de campo magnético Gauss.

d) A permeabilidade do vácuo é a maior existente.

questão 4

Uma espira de raio R, que conduz uma corrente elétrica i, produz um campo magnético B. Qual é o fator que multiplicará o valor do campo magnético caso o raio da espira seja duplicado e a corrente triplicada?

a) 1,5

b) 0,5

c) 2,5

d) 2,0

e) 3,0

respostas
Questão 1

LETRA “A”

Para que o campo magnético resultante no centro das espiras seja nulo, os campos gerados por elas devem ter sentido oposto e mesmo módulo. Portanto:

B1 = B2

μ0 . i1 = μ0 . i2
2R1        2R2

i1 = i2
R R2

i1 = R1
i2    R2

Sabendo que 2/5 = 0,4, temos:

i1 = 0,4 R2
i2      R2     

i1 = 0,4
i2           

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Questão 2

LETRA “C”

A afirmação I está errada porque o campo magnético da espira é perpendicular ao seu plano. A informação III está errada porque, para produzir campo magnético, basta que o fio conduza corrente elétrica.

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Questão 3

LETRA “B”

Para outros meios, a permeabilidade é fruto do produto de um valor adimensional pelo valor de μ0. Para o ar, esse fator multiplicativo é praticamente igual a 1 e, para materiais ferromagnéticos, pode chegar a valores de ordem de grandeza igual a 104.

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Questão 4

LETRA “A”

Da equação do campo magnético da espira, temos: B = μ0 i
                                                                                        2R

Se o raio é duplicado e a corrente triplicada, temos: B = μ0 3i
                                                                                        2 2R

Portanto: B = 3 μ0 i = 1,5 μ0 i
                        2 2R         2R

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