lista de exercícios nº 7 força magnética sobre

LISTA DE EXERCÍCIOS Nº 7
FORÇA MAGNÉTICA SOBRE CONDUTORES
PROFESSOR: ROQUE DE SOUSA MATIAS
1. Um fio retilíneo, na presença de um campo de indução magnética uniforme de intensidade igual a 4,0 T, é
percorrido por uma corrente elétrica de intensidade igual a 8,0 A. Determine a intensidade da força magnética por
unidade de comprimento, em N/m, que atua sobre o fio condutor sabendo que o ângulo entre a direção do vetor
JG
B e o fio condutor, percorrido pela corrente elétrica é de 37º. Use a seguinte aproximação: sen37º = 0,60.
2. Um condutor retilíneo de comprimento 40 cm, percorrido por corrente elétrica de intensidade igual a 20 A, é
imerso num campo magnético uniforme de indução B = 8,0 · 10–2 T. Caracterize a força magnética, caso exista,
que atua nesse condutor nos seguintes casos:
a)
b)
JG
B
JG
B
i
i
c)
S
i
●
d)
N
JG
x
x
x
x
x
x B
x
x
x i
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
3. Um condutor retilíneo e horizontal de comprimento igual a 30 cm e massa de 60 g percorrido por uma corrente
elétrica de intensidade igual a 20 A, encontra-se em equilíbrio sobre as ações de um campo magnético de indução
JG
JG
B e do campo gravitacional g , conforme esquematizado na figura a seguir. Considere a intensidade do campo
JG
gravitacional igual a 10 N/kg. Determine a intensidade do campo magnético de indução B e o sentido da corrente
elétrica que percorre o condutor.
JG
● ● ● ●
●
● B
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
JG
g
4. (UnB) O funcionamento de alguns instrumentos de medidas elétricas, como, por
baseia-se no efeito mecânico que os campos magnéticos provocam em
espiras que conduzem correntes elétricas, produzindo o movimento de um
. . .
ponteiro que se desloca sobre uma escala. O modelo abaixo mostra, de
.
maneira simples, como campos e correntes provocam efeitos mecânicos.
Ele é constituído por um fio condutor, de comprimento igual a 50 cm,
. . .
suspenso por uma mola de constante elástica igual a 80 N/m e imerso a
. i. .
0,25 T, com direção perpendicular ao plano desta folha e sentido de baixo
para cima, saindo do plano da folha. Calcule, em ampères, a intensidade
. . .
de corrente elétrica i que deverá percorrer o condutor, da esquerda para a
. . .
direita, para que a mola seja alongada em 2,0 cm, a partir da posição de
equilíbrio estabelecida com corrente nula. Desconsidere a parte fracionária
do seu resultado, caso exista.
exemplo, o galvanômetro,
G
.
.
.
.B
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.i
.
.
.
.
.
.
.
.
.
50 cm
.
5. A figura a seguir mostra três condutores, A, B e C, perpendiculares ao plano do papel e percorridos por
correntes elétricas com intensidades, respectivamente, iguais a iA = 1,0 A, iB = 2,0 A e iC = 3,0 A. Considerando
as distâncias indicadas na figura e sendo a permeabilidade magnética do meio igual a 4π·10–7 (T·m)/A,
caracterize a resultante das forças magnéticas que os condutores A e C exercem em 2,0 m de comprimento do
condutor B.
B
A
iA ●
●
10 cm
C
iB
X iC
40 cm
6. Três fios condutores, retos, longos e paralelos são percorridos por correntes elétricas, como mostra a figura a
seguir. Os fios condutores estão imersos no vácuo, cuja permeabilidade magnética é igual a 4π·10–7 (T·m)/A.
Determine, em newtons, a intensidade da força magnética resultante que atua em 30 cm do fio condutor B.
iA = 3,0 A
Fio condutor A
5,0 cm
iB = 1,0 A
Fio condutor B
15 cm
iC = 5,0 A
Fio condutor C
7. (PUC-PR – modificada) A figura representa dois condutores retilíneos muito longos colocados paralelamente. Os
dois condutores estão submetidos a uma corrente elétrica de mesma intensidade i, conforme mostra a figura a
seguir.
i
A
i
De acordo com a situação acima, julgue a veracidade dos itens a seguir.
(1) A intensidade do campo magnético resultante no ponto A corresponde à soma das intensidades dos campos
magnéticos gerados pela corrente elétrica em cada condutor.
(2) A intensidade do campo magnético resultante no ponto A é nula, pois as correntes elétricas têm sentidos
opostos.
(3) A intensidade do campo magnético resultante no ponto A é nula, pois as corrente elétricas não geram campo
magnético.
(4) Os condutores ficam sujeitos a forças de origem magnética.
8. (UnB) Julgue os itens a seguir.
(1) Qualquer fio, portando uma corrente elétrica I, gera um campo magnético em torno de si.
(2) Dois fios, portando correntes elétricas I1 e I2 atraem-se e repelem-se mutuamente quando as correntes têm
sentidos opostos e mesmo sentido, respectivamente.
(3) Se uma espira circular, portando uma corrente I, é colocada num campo magnético uniforme, tal que o plano
da espira seja paralelo a este campo, a espira tenderá a girar.
(4) Dois fios retos e paralelos repelem-se quando percorridos por correntes iguais e com mesmo sentido.
(5) Se um fio, percorrido por uma corrente, é colocado num campo magnético, tal que o sentido da corrente é
perpendicular às linhas do campo, haverá uma força sobre o fio perpendicular à corrente e ao campo.
GABARITO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
19,2 N/m
a) não existe
b) não existe
c) a força tem intensidade igual a 0,64 N, numa direção paralela a folha de respostas se sentido de cima para baixo.
d) a força tem intensidade igual a 0,64 N, numa direção paralela a folha de respostas e sentido de baixo para cima.
O campo magnético tem intensidade igual a 0,10 T e o sentido da corrente elétrica no condutor é da direita para a
esquerda.
12
A força magnética resultante tem intensidade igual a 1,4×10–5 N, na direção da reta AB e no sentido de B para A.
1,6×10–6 N
C; E; E; C
C; E; C; E; C