Exercícios sobre campo magnético gerado por um fio condutor
(UFAM) As primeiras observações experimentais de fenômenos magnéticos foram realizadas pelos gregos em uma região da Ásia Menor denominada de Magnésia. Eles verificaram que certo tipo de pedra denominada de magnetita (ou ímã natural) era capaz de atrair pedaços de ferro. Em 1820, o dinamarquês Hans Christian Oersted (1777-1851) observou que uma corrente elétrica percorrendo um fio condutor também produz campo magnético. Essa descoberta deu início à unificação dos fenômenos elétricos e magnéticos, originando o ramo da física denominado de eletromagnetismo. Para o caso de um fio condutor retilíneo percorrido por uma corrente elétrica, o campo magnético produzido em um ponto P, em torno do fio condutor, depende da permeabilidade magnética do meio, da intensidade da corrente elétrica e da distância do fio condutor ao ponto P. Considere a situação em que dois condutores retilíneos e paralelos são percorridos por corrente elétrica de intensidades i1 = 2A e i2 = 4A, conforme mostra a figura a seguir:
Podemos afirmar que a razão entre as intensidades dos campos magnéticos B1/B2, produzidos pelos dois condutores retilíneos no ponto P, vale:
a) 0,25
b) 0,5
c) 1
d) 2
e) 4
Letra A
Aplicando a equação do campo magnético para o fio retilíneo para cada um dos fios, teremos:
Dividindo B1 por B2, teremos:
(UEFS)
A figura mostra dois fios longos e paralelos separados por uma distância d = 10,0cm, que transportam correntes de intensidade I = 6,0A em direções opostas.
Considerando μo = 4π-10–7Tm/A, o módulo do campo magnético resultante no ponto P, situado a 2d à esquerda do ponto A, em μT, é igual a
a) 1,0
b) 1,5
c) 2,0
d) 10,0
e) 12,0
Letra C
O campo magnético gerado pelo fio da direita (BD) no ponto P entra no plano da tela. O valor desse campo é determinado pela equação do campo magnético para o fio retilíneo.
O campo magnético gerado pelo fio da esquerda (BE) no ponto P sai do plano da tela. O valor desse campo é determinado pela equação do campo magnético para o fio retilíneo.
O campo resultante (BR) é a subtração dos campos BD e BE. O campo resultante possui o mesmo sentido de BE, pois esse é o maior campo no ponto P (BE > BD).
Um fio retilíneo conduz corrente elétrica de 2 A. Marque a alternativa correta a repeito dos valores e características dos campos magnéticos criados em pontos próximos ao fio.
a) A uma distância de 5 cm do fio, o campo magnético possui intensidade de 6 μT.
b) O campo magnético gerado por um fio possui a mesma direção e o mesmo sentido do deslocamento das cargas elétricas.
c) O campo magnético gerado pelo fio possui formato circular e vale 8 μT a uma distância de 15 cm do fio.
d) O campo magnético gerado pelo fio possui formato circular e vale 8,5 μT a uma distância de 10 cm do fio.
e) Todas as afirmações anteriores estão incorretas.
Letra E
a) Errada. Aplicando a equação do campo magnético gerado pelo fio retilíneo, a intensidade do campo magnético nas circunstâncias propostas seria de 8 μT.
b) Errada. O campo magnético tem formato circular.
c) Errada. O campo de 8 μT será gerado a 5 cm do fio.
d) Errada. A 10 cm do fio, o campo magnético será de 8 μT.
e) Correta.
Leia as afirmações a respeito de campos magnéticos gerados por fios retilíneos.
I – O campo magnético gerado por um fio retilíneo é diretamente proporcional à corrente elétrica e inversamente proporcional ao quadrado da distância de um ponto qualquer ao fio;
II – O campo magnético do fio retilíneo sempre é circular e no sentido horário;
III – O campo magnético gerado por um fio retilíneo é diretamente proporcional à corrente elétrica e inversamente proporcional à distância de um ponto qualquer ao fio;
IV – O campo magnético do fio retilíneo sempre é circular. O sentido da corrente elétrica define se o campo magnético ocorre no sentido horário ou anti-horário.
Está correto o que se afirma em
a) I e II
b) I e III
c) II e IV
d) I e IV
e) III e IV.
Letra E
I – Errada. O campo magnético gerado por um fio retilíneo é diretamente proporcional à corrente elétrica e inversamente proporcional à distância de um ponto qualquer ao fio.
II – Errada. O campo magnético do fio retilíneo sempre é circular. O sentido da corrente elétrica define se o campo magnético ocorre no sentido horário ou anti-horário.
III – Correta.
IV – Correta.
