TC DE FÍSICA No 2 3ª SÉRIE / ENSINO MÉDIO Campo Magnético e

TC DE FÍSICA No 2 – 3ª SÉRIE / ENSINO MÉDIO
PROFESSOR
Edney Melo
ALUNO(A):
Nº
TURMA:
TURNO:
DATA:
/
/
COLÉGIO:
OSG 4472/05
Campo Magnético e Corrente Elétrica
Foi no ano de 1820 que o físico
dinamarquês Hans Christian Oersted, durante
um experimento de aquecimento de um fio
quando percorrido por corrente elétrica,
percebeu que a agulha de uma bússola próxima
ao fio sofrera deflexão e que tal acontecia
só quando havia corrente elétrica no fio.
Esse fenômeno de produção de campo devido à
existência
de
corrente
elétrica
ficou
conhecido como “efeito Oersted”.
ao
longo
do
condutor,
formam-se
linhas
circulares de indução magnética, conforme
podemos observar na figura a seguir.
Como em eletromagnetismo as direções
dos vetores muitas vezes são reversas, faz-se
necessário adotar uma representação vetorial
para vetores cuja direção é perpendicular ao
plano da folha. Essa representação é a
baseada no vetor abaixo.
Chave
aberta:
não
há
corrente, e a bússola está
paralela ao fio.
Visão do
observador
Chave
fechada:
há
corrente, e a bússola está
transversal ao fio.
Dependendo
do
sentido
da
corrente
elétrica, a bússola pode defletir para um ou
para outro sentido, conforme as figuras a
seguir.
i
Visão do
observador
Num
i
ponto
P
externo
ao
condutor,
vetor B tem:
– Direção: ortogonal ao condutor.
– Sentido: dado pela regra da
direita.
o
mão
Campo de um condutor retilíneo
Quando um condutor retilíneo é
percorrido por corrente elétrica, em torno e
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(Em construção)
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10–6 T. Qual é
percorre o fio?
a)
b)
c)
d)
e)
B
B
B
B
Linha de
indução
magnética
B =
 .i
2.  . d
Obs. – A permeabilidade magnética do vácuo é:
Campo
devido
a
um
condutor
retilíneo
percorrido por corrente elétrica:
 Direção: perpendicular ao plano determinado
pelo ponto e pelo condutor.
 Sentido: dado pela regra da mão direita.
B =
I
que
3,333 A
6 A
10 A
1 A
6 A
3. (UEL-PR) Numa sala de aula foram montados
dois condutores verticais C1 e C2 que
suportam
as
correntes
elétricas
ascendentes
de
3,0
e
4,0
ampères,
respectivamente. Essas correntes elétricas
geram campo magnético na região e, em
particular, num ponto P situado no centro
da sala. O esquema a seguir indica a
posição relativa dos condutores e do ponto
P na sala de aula.
T. m
A
Resumo
 Intensidade:
elétrica
Se a corrente que atravessa o segundo fio,
no sentido indicado na figura, também é i,
qual será o módulo do vetor indução
magnética resultante.
a) no ponto A?
b) no ponto B?
– Unidade no SI: tesla ( T )
0 = 4 .  . 10–7
corrente
2. (VUNESP) Uma corrente elétrica i constante
atravessa um fio comprido e retilíneo, no
sentido indicado na figura I, criando, ao
seu redor, um campo magnético. O módulo do
vetor indução magnética, em cada um dos
pontos A e B de uma reta perpendicular ao
fio e distantes 2,0 cm do mesmo, é igual a
4,0 x 10–4 T.
Considere,
agora,
outro
fio,
também
comprido e retilíneo, distante 2,0 cm
tanto de A como de B, cruzando com o
primeiro, mas sem tocá-lo. Os dois fios e
os pontos A e B estão, praticamente, no
mesmo plano, como mostra a figura II.
i
– Intensidade:
a
 .i
2.  . d
Exercícios Básicos
Nessas
condições,
o
vetor
indução
magnética no ponto P é
a) horizontal, dirigido para o fundo da
sala.
b) horizontal, dirigido para o quadronegro.
c) horizontal e paralelo ao quadro-negro.
d) vertical, dirigido para baixo.
1. (FEI-SP) Um fio condutor retilíneo muito
longo, imerso em um meio cuja permeabilidade
magnética é 0 = 6 x 10–7 T . m/A, é percorrido
por uma corrente I. A uma distância r = 1 m do
fio sabe-se que o módulo do campo magnético é
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e) vertical, dirigido para cima.
de equilíbrio estável da agulha imantada,
desprezando o campo magnético terrestre,
é:
4. (FUNESP) A figura ao lado representa
um condutor retilíneo, percorrido
por uma corrente i, conforme a
convenção indicada. O sentido do i
campo
magnético
no
ponto
P,
localizado no plano da figura, é:
P
a) contrário ao da corrente.
b) saindo perpendicularmente da página.
c) entrando perpendicularmente na página.
d) para sua esquerda, no plano do papel.
e) para sua direita, no plano do papel.
a)
c)
b)
d)
8. (PUC-MG) Dois fios condutores retilíneos
cruzam-se perpendicularmente. A corrente
no condutor X tem intensidade i e, no
condutor Y, a corrente é 3i. Seja B o
módulo do campo magnético criado pela
corrente de X, no ponto P.
5. (UFMG) A figura a seguir, mostra dois fios
M
e
N,
paralelos,
percorridos
por
correntes de mesma intensidade, ambas
saindo da folha de papel. O ponto P está à
mesma distância dos dois fios. A opção que
melhor representa a direção e o sentido
corretos para o campo magnético, que as
correntes criam em P, é:
O módulo do campo resultante em P é:
a)
d)
a) zero
c) 2B
b) B
d) B 2
e) B 3
Exercícios Propostos
b)
e)
Esse
campo
1. (UEL-PR) Dois fios longos e retilíneos são
dispostos perpendicularmente entre si e
percorridos por correntes elétricas de
intensidades i1 e i2, como mostra a figura
a seguir.
não é nulo.
c)
6. (FEI-SP) Um fio de cobre, reto e extenso é
percorrido por uma corrente i = 1,5 A.
Qual é a intensidade do vetor campo
magnético
originado
em
um
ponto
à
distância r = 0,25 m do fio. Dados: 0 =
4 x 10–7 T . m . A–1
a) B = 10–6 T
b) B = 0,6 x 10–6 T
c) B = 1,2 x 10–6 T
d) B = 2,4 x 10–6 T
(IV)
O módulo do campo magnético resultante,
gerado pelas correntes nos dois fios, pode
ser nulo SOMENTE em pontos dos quadrantes:
a) I e II.
b) I e III.
c) I e IV.
d) II e III.
e) II e IV.
7. (UECE)
Um
fio
metálico,
retilíneo,
vertical
e
muito
longo,
atravessa
a
superfície de uma mesa, sobre a qual há
uma bússola, próxima ao fio, conforme a
figura a seguir.
2. (UFSM-RS)
Considere
as
seguintes
afirmações:
I. A passagem de uma corrente elétrica por
um fio cria, ao seu redor, um campo
magnético apenas se a corrente varia no
tempo.
II.
Uma
partícula
carregada que se propaga no vácuo cria,
ao seu redor, um campo magnético.
Fazendo
passar
uma
corrente
elétrica
contínua i no sentido indicado, a posição
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III.
As linhas de indução
associadas ao campo magnético criado
por uma corrente elétrica num condutor
retilíneo
são
circunferências
concêntricas.
Está(ão) correta(s):
a) apenas I.
d) apenas III.
b) apenas I e II.
e) I, II e III.
c) apenas II e III.
3. (FUVEST-SP)
Apoiado
sobre
uma
mesa,
observa-se o trecho de um fio longo ligado
a uma bateria.
A intensidade do campo magnético é menor
no ponto
a) P1
d) P4
b) P2
e) P5
c) P3
6. (UFU-MG) A figura a seguir mostra uma
pequena chapa metálica imantada que flutua
sobre a água de um recipiente. Um fio
elétrico
está
colocado
sobre
esse
recipiente. O fio passa, então, a conduzir
uma intensa corrente elétrica contínua, no
sentido da esquerda para a direita. A
alternativa
que
melhor
representa
a
posição da chapa metálica imantada, após
um certo tempo, é
Cinco bússolas são colocadas próximas ao
fio,
na
horizontal,
nas
seguintes
posições: 1 e 5 sobre a mesa; 2, 3 e 4 a
alguns centímetros acima da mesa.
As agulhas das bússolas só podem mover-se
no
plano
horizontal.
Quando
não
há
corrente no fio, todas as agulhas das
bússolas permanecem paralelas ao fio. Se
passar corrente no fio, será observada
deflexão, no plano horizontal, das agulhas
das bússolas colocadas somente:
a) na posição 3.
b) nas posições 1 e 5.
c) nas posições 2 e 4.
d) nas posições 1, 3 e 5.
e) nas posições 2, 3 e 4.
4. (FUVEST-SP) Três fios verticais e muito
longos atravessam uma superfície plana e
horizontal, nos vértices de um triângulo
isósceles,
como
na figura
a
seguir,
desenhada no plano. Por dois deles (D’ e
B’), passa uma mesma corrente que sai do
plano do papel e pelo terceiro (C), uma
corrente
que
entra
nesse
plano.
Desprezando-se
os
efeitos
do
campo
magnético terrestre, a direção da agulha
de uma bússola, colocada eqüidistante
deles, seria melhor representada pela reta
a) AA'
d)
b) BB'
e)
plano do papel.
c) CC’
DD’
perpendicular
7. (UFRGS-RS) Quando a chave C está fechada,
o circuito da figura a seguir é percorrido
por uma corrente elétrica, observando-se
no ponto P um campo magnético de módulo B.
(Considere que o campo magnético terrestre
pode
ser
desprezado.)
Se
os
dois
resistores do circuito forem substituídos
por dois outros, cada um com resistência
R/2, o módulo do campo magnético observado
no ponto P será
ao
a)
b)
c)
d)
e)
5. (UEL-PR) Considere o campo magnético nos
pontos P1, P2, P3, P4 e P5, nas proximidades
de um ímã em barra, conforme representado
na figura a seguir.
4
B/4
B/2
B
2B
4B
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8. (FGV-SP) Dois longos condutores elétricos,
paralelos a uma agulha magnética, estão no
mesmo plano horizontal da agulha, que
eqüidista dos condutores. A agulha é livre
para girar em torno de seu centro de
massa, tem seu extremo norte apontado para
o norte geográfico da Terra e se encontra
no
equador
terrestre.
Quando
nos
condutores se manifesta corrente do Sul
para o Norte geográfico e de mesma
intensidade, o pólo norte da agulha tende
a
a)
b)
c)
d)
e)
deslocar-se para baixo.
permanecer em repouso.
deslocar-se para cima.
deslocar-se para leste.
deslocar-se para oeste.
9. (UEL-PR) Considere a afirmativa a seguir.
“As linhas de força de um campo magnético
são ......I...... Então esse campo pode
ter sido gerado por ......II....., onde
flui uma corrente elétrica.”
Para completá-la corretamente, os espaços
I
e
II
devem
ser
preenchidos,
respectivamente, por
a) retilíneas, condutor retilíneo.
b) retilíneas e espira circular.
c) circulares e espira circular.
d) circulares e bobina.
e) circulares e condutor retilíneo.
say180805/rev.:LE
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