Testes propostos
C
Capítulo CampoUnidade
magnético
Capítulo 13 Campos magnéticos
13
os fundamentos
da física
T.288
3
1
Resoluções dos testes propostos
Resposta: b
I. O extremo B da barra 1 e o extremo C
da barra 2 se atraem. Temos duas possibilidades: as barras 1 e 2 estão magnetizadas ou uma está magnetizada
(ímã) e a outra não (pedaço de ferro
não-magnetizado).
II. O extremo B da barra 1 e o extremo E
da barra 3 se repelem. Com essa situação, concluímos que as barras 1 e 3
estão magnetizadas. Os pólos B e E
têm mesmo nome: dois polos norte
A
B
C
Barra 1
A
Barra 2
B
E
Barra 1
ou dois pólos sul.
III. O extremo D da barra 2 e o extremo E
da barra 3 se atraem:
C
F
Barra 3
D
Barra 2
D
E
F
Barra 3
Pelos testes I e III, observamos que os extremos C e D da barra 2 foram atraídos por
B e E, isto é, C e D são atraídos por pólos de mesmo nome. Isso só é possível se a
barra 2 estiver desmagnetizada.
T.289
Resposta: c
Se o corte for na linha a, teremos:
N
S
a
N
S
N
S
Repulsão
Se o corte for na linha b, teremos:
b
N
S
N
S
N
S
Atração
As linhas de indução de um campo magnético são
B1
B2
B3
3 • Capítulo 13
Física • Volume
aquelas que Os
emfundamentos
cada
pontodatangenciam
o vetor
Unidade C
3 •no
Capítulo 13
Os fundamentos
da
Física
• Volume
indução magnética.
As linhas
são
orientadas
Capítulo
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Testes
propostos
Os fundamentos
da
Física
• Volume
3
sentido dos vetores indução.Testes propostos
os fundamentos
Testesdos
propostos
da física
Resoluções
testes propostos
T.290
T.290
T.290
T.291
T.290
N
S
2
2
22
Resposta: c
B1
B2
Resposta:
As
linhas dec indução de um campo magnético são
Resposta: c
B3
Resposta:
2
B1
B2
3 são
• Capítulo 13
Os
datangenciam
Físicamagnético
• Volume
As
linhasque
dedindução
um campo
aquelas
emfundamentos
cadadeponto
o vetor
B1
B2
As linhas de indução de um campo magnético são
B3
Na
figuraque
I, asem
linhas
indução
saem
de o
um
pólo
são
aquelas
cadade
vetor
indução
magnética.
Asponto
linhastangenciam
são
orientadas
no e chegam Nao outro. Logo,
S B3
propostos
aquelas que em cada pontoTestes
tangenciam
o vetor
pólos
dedos
nomes
contrários:
umsão
é norte
e o outro
indução
magnética.
As linhas
orientadas
no é sul.
sentido
vetores
indução.
N
S
indução magnética. As linhas são orientadas no
N
S
Na
figura
II,
as
linhas
de
indução
ou
saem
ou
chegam
aos
pólos.
Logo,
são
pólos
sentido dos vetores indução.
sentido
dos
vetores
indução.
Resposta:
de mesmocnome: dois pólos sul ou dois pólos norte.
B1
B2
As linhas de indução de um campo magnético são
B3
T.291 Resposta: d
aquelas que em cada ponto tangenciam o vetor
T.291
Resposta:
T.292 Na
aas linhas de indução
figura I,d
saem
de um3 pólo
e chegam
ao outro. Logo, são 2
•no
Capítulo
13
da Física
• Volume
T.291 indução
Resposta:
d Os fundamentos
magnética.
As linhas
são orientadas
N
S
Na
figura
I, as
linhas
de indução
de
póloé esul.
chegam ao outro. Logo, são
Lembrando
que
as
linhas
de um
indução
saem
pólos
de nomes
contrários:
ésaem
norte
e oum
outro
Na figura
I, as
linhasindução.
de indução
saem
de um pólo e chegam ao outro. Logo, são
sentido
dos
vetores
Testes
propostos
N
S
pólos
de nomes
contrários:
um
norte
e o ou
outro
é sul. aos pólos.
do figura
pólo
norte
e chegam
ao épólo
sul,
Na
II, as linhas
de indução
ou saem
chegam
Logo,
são pólos
pólos de nomes contrários: um é norte e o outro é sul.
Na
figura II,nome:
as linhas
de
indução
oudois
saem
ou chegam
externamente
ao dois
ímã,
concluímos
que,
de
mesmo
pólos
sul ou
pólos
norte. aos pólos. Logo, são pólos
Na figura II, as linhas de indução ou saem ou chegam aos pólos. Logo, são pólos
T.290 de
Resposta:
c
mesmo
nome:
doisos
pólos
ou dois
pólos norte.
para
o esquema
dado,
ímãssul
podem
estar
de mesmodnome: dois pólos sul ou dois pólos norte.
T.291 Resposta:
B1
B2
As
linhas
de
indução
de
um
campo
magnético
são
dispostos conforme indica a alternativa a:
N
3
T.292 Na
Resposta:
a
figuraque
I, asem
linhas
indução
saem de um
pólo e chegam ao outro. Logo,Bsão
aquelas
cadadeponto
tangenciam
o vetor
T.292 pólos
Resposta:
aque contrários:
Lembrando
as linhas deum
indução
saem
de magnética.
nomes
é norte
e o outro
T.292 indução
Resposta:
a
As linhas são
orientadas
no é sul.
N
S
N
S
Lembrando
que
as
linhas
de
indução
saem
SLogo,
do
pólo
norte
e
chegam
ao
pólo
sul,
Na
figura
II,
as
linhas
de
indução
ou
saem
ou
chegam
aos
pólos.
são
pólos
Lembrando
as linhas
de indução saem
sentido
dos que
vetores
indução.
N
S
domesmo
pólo norte
e dois
chegam
ao
sul,
externamente
ao
ímã,pólos
concluímos
que,
de
nome:
sul pólo
ou dois
pólos norte.
N
S
do pólo norte
e chegam
ao
pólo
sul,
externamente
ímã,
que,
para
o esquemaao
dado,
os concluímos
ímãs podem estar
externamente ao ímã, concluímos que,
para o esquema
dado,
os ímãs
podem estar
dispostos
conforme
indica
a alternativa
a:
N
para o esquema
dado, os ímãs podem estar
T.292
ad
T.291 Resposta:
conforme
indica a alternativa a:
T.293 dispostos
Resposta:
d
dispostos
conforme
indica
alternativa
a: um pólo e chegam aoNoutro. Logo, são
Na
figura I,
as linhas
de indução
saem
de
Lembrando
que
as linhas
deaindução
saem
P’ N N
A agulha se orienta na direção da
N S S S
pólos
de nomes
nortesul,
e o outro é sul.
do
pólo
norte econtrários:
chegam um
ao épólo
tangente à linha de indução e com
externamente
ímã,
que, ou chegam aos pólos.S
Na figura II, as ao
linhas
deconcluímos
indução ou saem
S Logo, são p los
seu pólo norte no sentido da linha.
de mesmo
nome:
doisospólos
ou dois
para
o esquema
dado,
ímãs sul
podem
estarpólos norte.
Ao ser deslocada de P até P’, a
N
dispostos conforme indica a alternativa a:
N
agulha completa uma volta em
T.293 Resposta: d
T.292 torno
Resposta:
S
S
de aseu eixo, pois em P’
P’ N
T.293 A
Resposta:
agulha sed orienta na direção da
N
N
T.293 Lembrando
Resposta:
dque asinicial.
linhasAssim,
de indução
S S
P’ N
retorna
à posição
em saem
P’N N
A agulha àselinha
orienta
na direção
da
tangente
de indução
e com
S
A
agulha
se em
orienta
na direção
do
pólo
norte
etorno
chegam
ao da
pólo
S
meia
volta
do ímã,
a sul,
SS
tangente
à linha
indução
com
seu
pólo norte
node
sentido
daelinha.
tangente
à linhaaode
indução
ecomcom que,
externamente
ímã,
concluímos
agulha
descreve
uma
volta
seu ser
pólodeslocada
norte no sentido
da linha.
Ao
de P até
P’, a
N
seu
pólo
norte em
no
sentido
da linha.
para
o esquema
dado,
os ímãs
podem
pleta.
Logo,
uma
volta
em estar
Ao
ser
deslocada
de
P
até
P’,
a
agulha completa uma volta em
N
Ao
serdodeslocada
de
Pdescreverá
até
P’, a
dispostos
conforme
indica
a alternativa
a:
torno
ímã,
T.293 Resposta:
d a agulha
N N
S
S
N
agulha de
completa
uma
volta
torno
seu eixo,
pois
emem
P’
P’ N
agulha
completa
uma
volta
em
N
duas
voltas
torno
seu eixo.
N
A
agulha
se em
orienta
nade
direção
da
S
S
S
P S
torno
seu eixo,
pois
emem
P’
retornade
à posição
inicial.
Assim,
S
S
torno
de
seu
eixo,
pois
em
P’
N
N
tangente à linha de indução e com
S
N
N
retornavolta
à posição
inicial.do
Assim,
meia
em torno
ímã,em
a
S
retorna
posição
em
seu
póloànorte
no inicial.
sentidoAssim,
da linha.
meia
em torno
do ímã,
a
agulhavolta
descreve
uma volta
comS
meia
em torno
Ao
servolta
deslocada
de Pdo
atéímã,
P’, aa
S
N
agulha Logo,
descreve
pleta.
emuma
umavolta
voltacomem
agulha
descreve
uma
volta
comagulha completa uma volta em
pleta. do
Logo,
uma descreverá
volta em
torno
ímã, aem
agulha
pleta. de
Logo,
uma
volta
N
S
S
torno
seu em
eixo,
pois
em em
P’
torno
do ímã,
agulhadedescreverá
voltas
seu eixo.
T.293 duas
Resposta:
dema torno
N
N
S
P N
torno do
ímã, a agulha
N
P’
retorna
à posição
inicial.descreverá
Assim, em
N
duas
voltas
tornonadedireção
seu eixo.
A agulha
se em
orienta
da
P S
duas voltas
eixo.
meia
volta em
em torno
tornodedoseu
ímã,
a
S
PS S
tangente à linha de indução e com
agulha descreve uma volta comseu pólo norte no sentido da linha.
pleta. Logo, em uma volta em
Ao ser deslocada de P até P’, a
N
torno do ímã, a agulha descreverá
Unidade C
Capítuloda
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Os fundamentos
Física
• Volume
os fundamentos
da física
T.294
3
33
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
Resposta: a
Ao ser colocado num campo magnético uniforme de
indução B, um imã se orienta na direção do campo, com
S
N
B
o pólo norte no sentido de B. Essa posição é de equilíbrio estável.
T.295
Resposta: a
Vamos determinar o sentido do vetor indução magnética resultante em P, lembrando que sai do pólo norte e chega ao pólo sul:
S
Ímã 4
N
N
Ímã 1
S
Bs(1)
Bs(3)
P
Bn(4)
Ímã 3
S
N
Bs(2)
S
Ímã 2
N
O vetor B resultante em P tem o sentido:
P
B
A agulha magnética colocada em P se orienta na direção de B e com o pólo norte
no sentido de B:
S
P
N
B
Unidade C
Capítuloda
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Os fundamentos
Física
• Volume
os fundamentos
da física
T.296
3
44
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
Resposta: a
Vamos, inicialmente, representar os vetores campo de indução magnética resultante
nos pontos A, B e C, lembrando que pólo norte origina campo de afastamento e pólo
sul, de aproximação. Em cada ponto vamos levar em conta os dois pólos mais próximos e desprezar as ações dos demais.
A B
N S
N
N
B
S
C
B
S
B
Ao colocarmos as agulhas magnéticas nos pontos A, B e C, elas se orientam segundo o vetor campo B resultante. Assim, temos:
A
N S
C S
T.297
N
N
S
B
Resposta: d
Vista superior
i
O
Em relação ao observador O, temos a situação mostrada na figura:
i
B
S
N
A agulha da bússola se orienta na direção de B e com o pólo norte no sentido de B,
que foi determinado pela regra da mão direita no 1.
Vamos analisar cada procedimento visando inverter a orientação da agulha da
bússola.
Unidade C
Capítuloda
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Os fundamentos
Física
• Volume
os fundamentos
da física
3
5
5
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
I. Correta.
Invertendo-se o sentido da corrente, inverte-se o sentido
i
B
o
de B, de acordo com a regra da mão direita n 1. Conseqüentemente, inverte-se a orientação da agulha da bússola.
N
S
N
S
II. Correta.
Ao transladarmos o fio para uma posição abaixo da bússola,
B
mantendo-se o sentido inicial de i, inverte-se o sentido de
B e a orientação da agulha da bússola também se inverte.
i
III. Incorreta.
Nesse caso, o sentido de B não se inverte e a agulha da
B
bússola mantém a orientação inicial.
S
N
i
T.298
Resposta: b
I. Incorreta.
O vetor indução magnética B depende do meio: B �
µ0
i
�
2
R
II. Correta.
B
o
Pela regra da mão direita n 1, sabemos que B é
i
perpendicular ao plano da espira.
i
i
R
O
i
III. Correta.
De B �
T.299
µ0
i
i
� , concluímos que B é proporcional a .
2
R
R
Resposta: b
Pela regra da mão direita no 1, concluímos que o vetor indução
B, no centro da espira, está “saindo” do plano da espira.
B�
µ0
6 ⇒ B � 1,2π � 10�5 T
i ⇒ B � 4π � 10�7
�
�
2
0,10
2
R
B
i
Unidade C
Capítuloda
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Os fundamentos
Física
• Volume
3
os fundamentos
da física
T.300
66
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
Resposta: a
Na aplicação da regra da mão direita no 1, o sentido de i é o da corrente convencional.
Assim, se o elétron gira no sentido anti-horário, o sentido da corrente convencional é horário.
Pela regra da mão direita no 1, o vetor B está “entrando” no
B
plano da órbita do elétron.
i
Elétron
T.301
Resposta: a
BR � 0 ⇒ B1 � B2 ⇒
⇒
⇒
T.302
i
R
µ0
µ
i
i
� 1 � 0 � 2 ⇒ 1 � 1 ⇒
i2
R2
2
R1
2
R2
i1
i2
2R2
i
2
� 5 ⇒ 1 �
⇒
i2
5
R2
R2
R1
B1
i1
� 0,4
i2
i1
i2
B2
Resposta: a
Na figura a, representamos os vetores campo de indução magnética que a corrente elétrica i gera nos pontos A, B, C e D. Na figura b, mostramos como as agulhas
magnéticas se dispõem.
BB
BB N B S
B
BC
BC
S
A
i
C
A
N
i
N
BA
D
BD
Figura a
C
S
BA
S D N
BD
Figura b
Portanto, a bússola C permanece praticamente inalterada, em equilíbrio estável,
quando passa corrente elétrica pelo condutor.
B�
�
2π
r
⇒B �
c) Correta.
�
⇒ B � 2,4 � 10
2π
0,25
Testes
propostos
T
Unidade C
A direção
de fundamentos
B, no
centroda
daFísica
espira,
é magnéticos
perpendicular
Capítulo
13 Campos
Resposta:
e Os
3 • Capítulo ao
13 plano da espira.
• Volume
o
d)
os fundamentos
PelaIncorreta.
regra da mão direita n 1, concluímos
7
77
T.303
3
da física
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
temos:
regracampo
da mãode
direita
no 1,magnética
quePela
o vetor
indução
T.303
B, no ponto P, é perpendicular
ao plano da
P
i
Resposta:
e
figura e orientado para fora.o
Pela regra da mão direita n 1, concluímos
T.304
B
P
B
i
B
que o vetor campo de indução magnética
pontoc P, é perpendicular ao plano da
e)
Incorreta.
Resposta:
B,
no
P
i
figura
e orientadodepara
fora. com o aumento da distância do ponto P ao fio.
intensidade
B diminui
a) A
Incorreta.
µ0
4,0
i ⇒ B � 4π � 10�7
⇒ B � 3,2 � 10�5 T
�
�
�2
2
R
2
2,5π � 10
Resposta:
Resposta: ac
b) Incorreta.
a) Incorreta.
Pela regra da mão direita no 1, representamos,
�7
µ
3,0 ⇒ B � 2,4 � 10�6 T
� 10em
�7 P, os
B � µ 00 B� ii ⇒ B � 44π
vetores campo de indução
magnética
�
4,0
�5
π
�
10
B � 2π � r ⇒ B �
�
2π
0,25 �2 ⇒ B � 3,2 � 10 T
BA 2
B
R
2 gerados
B
2,5pelas
π � 10 correntes elétricas que percorrem
c) Correta. P
os condutores A e B. Pela regra do paralelogramo,
b) Incorreta.
A direção Os
de fundamentos
B, no centrodadaFísica
espira,
é perpendicular
ao plano da espira.
7
3 • Capítulo
�7 • Volume
obtemos
o vetor
campo13B resultante.
µ0
i
�6
3,0
4π
�
10
�
d) B
Incorreta.
�
⇒B �
⇒ B � 2,4 � 10 T
�
2π
r
0,25
2oπ
Testes
propostos
Pela regra da mão direita n 1, temos:
c) Correta.
P
i direção
i A
i
da espira, é perpendicular ao plano da espira.
Resposta:
e de B, no centro
B�
T.304
T.305
T.303
B
A
d)
PelaIncorreta.
regra da mão direita no 1, concluímos
P
B
B
1,magnética
temos:
Pela
regra
da mão
direita
no de
que
o vetor
campo
de
indução
A agulha
se orienta
na
direção
B
e com o pólo norte no sentido de B:
B
N
P
B,
ponto P, é perpendicular
ao plano da
e) no
Incorreta.
P
i
i
figura
e orientadodepara
fora. com o aumento da distância do ponto P ao fio.
S
A intensidade
B diminui
B
T.304
T.305
e)
Incorreta.
Resposta:
Resposta:
ac
o ponto P ao fio.
intensidade de B diminui com
aumento
da distância
a) A
Incorreta.
Pelaoregra
da mão
direita ndo
1, representamos,
�7 P, os vetores campo de indução magnética
em
µ0 B i
4,0
⇒ B � 4π � 10
⇒ B � 3,2 � 10�5 T
�
�
�
2
BA 2
B
R
2 gerados
B
2,5pelas
π � 10 correntes elétricas que percorrem
Resposta: a P
os condutores A e B. Pela regra do paralelogramo,
b) Incorreta.
Pela regra da mão direita no 1, representamos,
�7
obtemos
o vetor campo B resultante.
µ0
i
�6
3,0
4π � 10em
B�
⇒
B
�
⇒B �
2,4 � 10
T
�
P,
campo
de indução
magnética
� os vetores
B
2π
r
2
π
0,25
BAA
BBB
gerados pelas correntes elétricas que percorrem
c) Correta.
P
os condutores A e B. Pela regra do paralelogramo,
da espira, é perpendicular ao plano da espira.
i A direção de B, no centro
i
B
obtemos o vetor campo B resultante.
B
d)AIncorreta.
B�
T.305
1, B
temos:
Pela regra
da mão
no de
A agulha
se orienta
nadireita
direção
e com o pólo norte no sentido de B:
i i
A
P
B
B
i
A agulha se orienta na direção de B e com o pólo norte no sentido de B:
e) Incorreta.
N
P
S B
N
S
A intensidade de B diminui com o aumento da distância do ponto P ao fio.
T.305
Resposta: a
P
Unidade C
Capítuloda
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Os fundamentos
Física
• Volume
os fundamentos
da física
T.306
3
88
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
Resposta: d
Pela regra da mão direita no 1, concluímos que, no ponto L, os vetores campo
magnético parciais entram no plano do papel. Logo, em L o vetor campo magnético resultante entra no papel.
Em K, devido ao fio da esquerda, o vetor campo magnético sai do papel e, devido
ao fio da direita, o vetor campo magnético entra no papel.
Entretanto, o primeiro é mais intenso. Logo, em K o vetor campo magnético resultante sai do papel.
T.307
Resposta: a
B3i
BR � 0 ⇒ Bi � B3i ⇒
⇒
T.308
µ0
µ
i
3i ⇒
�
� 0 �
2π x
2π
y
i
3i
P
y
�3
x
Bi
x
y
Resposta: b
A corrente elétrica i1 gera, acima do fio,
(II)
vetores campo magnético (B1) “saindo” do
plano dos fios e, abaixo, vetores “entrando”.
B1
A corrente elétrica i2 gera, à direita do fio,
B2
B1
B2
B1
B2
i1
vetores campo magnético (B2) “entrando”
e, à esquerda, “saindo”. Da figura, observa-
(I)
B1
mos que o vetor campo magnético resul-
B2
i2
(III)
(IV)
tante pode ser nulo nas regiões I e III.
T.309
Resposta: b
Representamos, aplicando a regra da mão direita no 1, os
vetores indução magnética B1 e B2 que i1 e i2 geram em A.
�7
µ
i
8
⇒
B1 � 0 � 1 ⇒ B1 � 4π � 10
�
2π dAM
2π
4,0 � 10�2
⇒ B1 � 4,0 � 10�5 T
�7
µ
i
7
B2 � 0 � 2 ⇒ B2 � 4π � 10
⇒
�
2π dAQ
2π
2,0 � 10�2
⇒ B2 � 7,0 � 10�5 T
BR � B2 � B1 ⇒ BR � 3,0 � 10�5 T
i1
M
A
B1
B2
Q
i2
Unidade C
Capítuloda
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Os fundamentos
Física
• Volume
os fundamentos
da física
T.310
3
9
9
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
Resposta: b
Para que o vetor indução magnética ( B ) resul-
W
tante em P tenha o sentido dado, concluímos que
iXW
BYZ
os vetores campo magnético parciais BXW e BYZ,
P
criados pelas correntes elétricas que passam pe-
B
X
los condutores XW e YZ, devem ter os sentidos
BXW
indicados. De acordo com a aplicação da regra
da mão direita no 1, concluímos que a corrente
elétrica no condutor XW deve ter o sentido de X
Y
T.311
Z
iZY
para W e, no condutor YZ, de Z para Y.
Resposta: a
Pela regra da mão direita no 1, representamos os vetores campo magnético parciais que as correntes elétricas originam no ponto P, eqüidistante dos fios:
(3)
B
C
i
D
B1
B3
A
|B1| � |B2| � |B3|
P
A'
B2
i
(1)
D'
i
(2)
B'
C'
O vetor campo B resultante tem a direção
sur
da reta e AA’ o sentido de A’ para A.
B3
A
B
A agulha da bússola se orienta na direção
sur
de B, isto é, na direção da reta AA’ e com o
norte no sentido de B.
N
A
B2
B
B1
A'
S
A'
Unidade C
Capítuloda
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Os fundamentos
Física
• Volume
os fundamentos
da física
T.312
3
10
10
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
Resposta: b
A corrente elétrica i1 gera, no ponto O,
i1
um campo magnético B1, “entrando” no
plano definido pelo condutor e pela
2R
espira. Para que o campo magnético re-
B1
sultante em O seja nulo, a corrente i deve
B2
R
gerar em O um campo magnético B2
O
“saindo”. Pela regra da mão direita no 1,
i
concluímos que o sentido de i é anti-horário. Devemos, ainda, impor a igualdade dos módulos de B1 e B2:
B1 � B2 ⇒
T.313
µ0
µ
i
i ⇒
� 1 � 0 �
2π 2R
2
R
i1
� 2π
i
Resposta: d
De B � µ0 � N � i, observamos que a intensidade do campo magnético B, no
L
interior do solenóide, depende do número de espiras por unidade de compri-
N
mento   e da intensidade da corrente elétrica (i ).
 L 
T.314
Resposta: a
B � µ0 � N � i ⇒ B � 4π � 10�7 � 20.000 � 0,5 ⇒ B � 4π � 10�3 T
L
T.315
Resposta: a
Pela regra da mão direita no 1, determinamos o sentido do campo magnético B no
interior do solenóide e, conseqüentemente, o sentido das linhas de indução. Do lado
esquerdo, as linhas de indução entram no solenóide, tratando-se de um pólo sul.
Do lado direito, as linhas de indução saem do solenóide, sendo um pólo norte.
O pólo norte do ímã é atraído pelo pólo sul do solenóide. Assim, o carrinho aproxima-se do solenóide.
S
N
S
B
N
Unidade C
Capítuloda
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Os fundamentos
Física
• Volume
os fundamentos
da física
T.316
3
11
11
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
Resposta: b
Cargas elétricas em movimento no núcleo da Terra criam o campo magnético
terrestre, fazendo com que a Terra se comporte como um enorme ímã.
T.317
Resposta: e
O ímã Terra tem o pólo sul magnético próximo ao norte geográfico e o pólo norte
magnético próximo ao sul geográfico. Por isso, o pólo sul do ponteiro da bússola
aponta para o sul geográfico, isto é, para o pólo norte magnético. O norte geográfico corresponde ao sul magnético.
T.318
Resposta: a
A agulha se orienta no sentido do campo magnético resultante BR (figura a).
O campo magnético terrestre Bt tem a direção do eixo NS e o sentido de S para N.
Uma das orientações possíveis do campo magnético B, tal que BR � Bt � B, está
representada na figura b.
N
N
O
N
BR
BR
Bt
L
O
L
B
S
S
S
Figura a
T.319
Figura b
Resposta: a
O campo magnético criado pela corrente elétrica que passa
µ
pela linha de alta tensão tem intensidade B � 0 � i . Quan2π r
to menor a distância r da linha à bússola e maior a intensidade da corrente elétrica, mais intenso é o campo magnético
B. A agulha da bússola fica sob ação de B e do campo magnético terrestre B t. Para que ocorra maior erro na direção
fornecida pela agulha, além de B ter a maior intensidade
possível, a linha de alta tensão deve estar orientada na direção norte-sul. Como, B é perpendicular a B t , se a linha de
alta tensão estivesse orientada na direção leste-oeste, a direção de B seria a mesma de B t e não haveria erro.
N
BR
Bt
N
B
S
S
Unidade C
Capítuloda
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Os fundamentos
Física
• Volume
3
os fundamentos
da física
T.320
12
12
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
Resposta: b
B
N
S
Cada pequena bússola se orienta na direção do campo B
gerado pela corrente i. A direção de B é a da reta perpendicular à linha que liga o ponto onde está a bússola ao
ponto de incidência da descarga elétrica (i ).
i
µ0
i ⇒ B � 4π � 10�7 10.000 ⇒ B � 2 � 10�3 T
�
�
2π r
2π
1
�4
�5
Sendo Bt � 0,5 � 10 T � 5 � 10 T, concluímos que B é bem mais intenso do que Bt.
B�
T.321
Resposta: c
BR
45°
Bh 45°
O triângulo destacado é retângulo e isósceles. Logo:
B � Bh
N
B
S
T.322
Resposta: d
Num ponto próximo do pólo Norte da Terra, o campo magnético terrestre Bt tem,
praticamente, a direção da vertical do lugar. Logo, a agulha que gira livremente
em torno de um eixo horizontal se dispõe verticalmente, isto é, forma com a horizontal um ângulo de π radianos.
2
T.323
Resposta: b
Para cada ponto, vamos representar os
vetores campo de indução magnética ge-
A
5 cm
rados pelas correntes elétricas i1 e i2, que
passam pelos condutores (1) e (2).
Ponto A:
B1(A) �
µ0
i
� 1 ⇒
2π
r
�7
5,0
⇒
⇒ B1(A) � 4π � 10
�
2π
5,0 � 10�2
B1(A)
B2(A)
i1 � 5,0 A
5 cm
B
5 cm
B1(B )
B2(B )
i2 � 10,0 A
5 cm
C
B1(C )
B2(C )
⇒ B1(A) � 2,0 � 10�5 T
B2(A) �
(1)
µ0
i
10,0
4π � 10�7
⇒ B2(A) � 1,33 � 10�5 T
� 2 ⇒ B2(A) �
�
�
2
2π
r
2π
15 � 10
(2)
Unidade C
Capítuloda
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Os fundamentos
Física
• Volume
os fundamentos
da física
3
13
13
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
Sendo B1(A) � B2(A), concluímos que o vetor campo de indução magnética resultante está “saindo” do ponto A:
BR(A)
Ponto B:
Nesse ponto, os dois vetores campo de indução magnética parciais estão “entrando”. Logo, o vetor campo de indução resultante também está “entrando”:
BR(B)
Ponto C:
B1(C) �
µ0
i
5,0
4π � 10�7
⇒ B1(C ) � 0,67 � 10�5 T
� 1 ⇒ B1(C ) �
�
�
2
2π
r
2π
15 � 10
B2(C ) �
µ0
i
10,0
4π � 10�7
⇒ B2(C ) � 4,0 � 10�5 T
�
� 2 ⇒ B2(C ) �
�2
2π
2π
r
5,0 � 10
Sendo B2(C ) � B1(C ), concluímos que o vetor campo de indução resultante está
“saindo” do ponto C:
T.324
BR(C)
Resposta: e
Basta aplicar para cada corrente a
BM
z
regra da mão direita no 1, represen-
B1(M )
tando em cada ponto o vetor cam-
B2(N )
po de indução magnética parcial.
O
Em seguida, determinamos o sen-
BN
tido do vetor campo resultante.
d
x
Q
B1(Q )
d
B2(M )
M
i (1)
d
N
y
(B2(N ) � B1(N ))
B1(N )
2i (2)
d
B2(Q )
BQ
T.325
Resposta: b
Representamos os vetores indução mag-
z
nética criados em O pelas correntes elétri-
Bespira
i
BR
Bfio
x
serve que Bespira tem a direção e o sentido
P
O
i
cas que passam pela espira e pelo fio. Ob-
i
y
do eixo Oz e Bfio tem a direção e o sentido do eixo Ox. BR está no plano xOz.
Unidade C
Capítuloda
13 Campos
magnéticos
3 • Capítulo 13
Os fundamentos
Física
• Volume
3
os fundamentos
da física
T.326
14
14
Testesdos
propostos
Resoluções
testes propostos
Resposta: d
Ponto A:
B'2
A corrente elétrica i1 origina em A o campo mag-
B1
nético de intensidade B1.
A corrente elétrica i2 origina em A o campo magnético de intensidade B2.
d
B2
d
C
i2
d
A
i1
B1
Sendo nulo o campo magnético resultante em
A, vem: B2 � B1
Ponto C:
A corrente elétrica i1 origina em C um campo magnético de intensidade também
igual a B1.
A corrente elétrica i2 origina em C um campo magnético de intensidade B’2 três
vezes mais intenso do que B2: B 2’ � 3B2
Sendo B2 � B1, vem: B’2 � 3B1
O vetor campo magnético resultante em C tem intensidade:
BC � B1 � B’2 ⇒ BC � B1 � 3B1 ⇒ BC � 4B1
T.327
Resposta: e
Bespira
Pela regra da mão direita no 1, concluímos que
C
Bespira e Bfio estão “saindo” do plano da espira.
A intensidade do campo magnético resultante
é dada por:
B � Bespira � Bfio ⇒ B �
T.328
Bfio
i
i
i
P
µ0
µ

i
i ⇒ B � µ 0i  1
�  � 1
�
� 0 �


2R
π
2
2π R
R
Resposta: a
i1
B2
B
O
i2 B
1
Sendo i1 � i2, concluímos que B1 � B2. Logo, o
vetor campo magnético resultante B forma com
os planos das espiras um ângulo de 45�.