Questões Sobre Introdução ao Eletromagnetismo - Física - 3º ano do ensino médio

Sabendo que em um imã, as linhas de força entram (convergem) no pólo sul e saem (divergem) no pólo norte, sobram apenas a alternativa A e E para análise. Repare que o sentido anti-horário da corrente elétrica induzida na letra E, não permite a configuração da força magnética ilustrada na figura 2 (utilize a regra da mão direita).

 

              

 

Alternativa A.

O campo magnético produzido por um fio retilíneo longo é dado pela seguinte equação:B = μ₀*i/[2πR] => R = μ₀*i/[2πB] Donde B é o campo magnético, μ₀  é a permeabilidade magnética do meio, i é a corrente e R é a distância.Lembrando que 1 μT = 10^-6 T, e assim: 17,5 μT = 17,5*(1 μT) = 17,5*10^-6 T = 1,75*10^-5 TR = [(4π*10^-7 T.m.A^-1)(217 A)]/[2π*1,75*10^-5 T]  = = 248*10^-2 m = 2,48 mAlternativa A)  

O campo magnético B na espira em questão é dado por :

                           $B\text{'}=\frac{{\mu }_o. i_2}{2R}$

O campo magnético no fio condutor retilíneo, é :

                            $B=\frac{{\mu }_o.i_1}{2\pi R}$

Portanto, para o campo ser nulo, B=B', logo :

                          $\begin{array}{l}{i}_2=\frac{B.2R}{{\mu }_O}\\ \\ i_1=\frac{B.2\pi R}{{\mu }_O}\end{array}$

Logo, i₁/i₂ = π

 

Alternativa D.

Nesta questão basta o conhecimento sobre indução eletromagnética.

Conceito: A variação do fluxo do campo magnético ao longo do tempo, produz uma corrente elétrica ao longo da espira. Sendo que essa produz um campo magnético.

Logo neste exercício temos:

I. variação do campo magnético, na região E1, produzindo uma corrente elétrica que induz um campo magnético, na região de E2. A direção do campo magnético é dado pela regra da mão direita, logo esse é perpendicular bússola, logo a ponta escura da agulha é deslocada para a esquerda, isso devido a soma vetorial dos campos magnéticos que estão agindo na bússola.

II. não há variação do campo magnético, ou seja, não tem deslocamento da bússola.

III. A variação do campo magnético no sentido oposto da situação I, produz uma corrente no sentido oposto, logo um campo magnético é produzido na bússola no sentido oposto da situação I. Portanto, a ponta preta da agulha roda para o lado direito.

Portanto temos a resposta A.

Ao se inserir tal imã no sistema vamos causar uma perturbação no mesmo, modificando a posição da agulha magnética. Sabendo que os campos opostos se atraem e que o campo magnético da Terra continua atuando na agulha podemos fazer as seguintes considerações:Erradas: A-Afirma que a agulha não sofre alteração. C-Afirma que a agulha não sente a presença do campo Terrestre. D-Afirma que não sente a presença do imã e que ocorreu uma inversão nos campos terrestres. E-Afirma que o quase não sente a interferência do imã inserido mesmo sendo informado que o imã produz um campo de mesma intensidade que o da Terra no centro da agulha.Resposta correta é a Letra B.

Note que o sentido da corrente já é dado, é sempre do pólo positivo para o negativo. Para determinar o campo magnético (sua direção e sentido), podemos fazer pela regra da mão direita. Nesse método, você deve posicionar sua mão direita espalmada, e fechar seus quatro dedos (execeto o polegar) imitando o movimento da corrente (seus quatro dedos devem estar apontando para o sentido da corrente), com isso você vai perceber pra onde está o campo magnético. Se você fazer o método corretamente, vai perceber que as linhas do campo magnético estão na horizontal para a esquerda. Este é o norte do imã. E isso nos leva a alternativa c). 

Quando temos uma corrente de elevada intensidade, a lâmina L deverá vergar para a direita afim de empurrar o atuador A. Concluímos então que:

e por consequência, teremos que:

Agora, podemos determinar o sentido do campo magnético aplicando a regra de mão direita, considerando o sentido da corrente. Deste modo, o campo magnético será orientado para a direita. Deste modo, a alternativa correta é a alternativa "c", "$\mathrm{\alpha }$_x > $\mathrm{\alpha }$_y … direita."

Analisando cada afirmativa, temos :

 

I- Verdadeira. O imã ou a corrente elétrica que percorre um fio condutor, induzem (pela Lei de Faraday), campos magnéticos. Sabendo que a definição de campo é a propriedade adquirida pelo espaço devido à uma fonte, a alternativa I se faz correta.

II - Verdadeira. Pelo Sistema Internacional de Unidades, ou SI, a unidade da indução magnética é o Tesla (T).

III - Falsa. A força magnética é proporcional à corrente elétrica i, campo magnético B, comprimento l do fio e ao seno do ângulo formado entre B e i. Portanto, se o seno for de 0º ou 180º, a força será nula.

IV - Verdadeira. A indução magnética é um campo vetorial, onde em cada ponto do espaço, há um valor constante em módulo (para campos conservativos).

 

Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

Analisando as afirmativas, temos :

 

I - Verdadeiro. Todas as ondas eletromagnéticas possuem velocidade constante de 300000 km/s (que é a velocidade da luz)

II - Verdadeiro. É fácil perceber pelo gráfico que a luz visível está a direita da seta de ondas de rádio, logo, possui maior frequência.

III - Falsa. A afirmação da alternativa refere-e aos raios ultravioletas.

 

Alternativa D.

As soluções da cruzadinha são:

1. Permeabilidade

2. Tesla

3. Atrito

4. Norte

5. Elétrico

6. Repulsão

7. Indução

8. Solenóide

Tentando encaixar as soluções na cruzadinha, vemos que no item 6  temos 7 quadros na coluna e a palavra REPULSÃO possui 8 letras. Portanto, deve-se acrescentar um quadrinho em nesta coluna.