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Exercícios sobre campo magnético de uma espira circular

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre o campo magnético gerado por uma espira circular, fio em formato circular que produz campo magnético ao conduzir corrente.

Questão 1

(PUC-RS) Para uma espira circular condutora, percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i, é registrado um campo magnético de intensidade B no seu centro. Alterando-se a intensidade da corrente elétrica na espira para um novo valor ifinal, observa-se que o módulo do campo magnético, no mesmo ponto, assumirá o valor 5B. Qual é a razão entre as intensidades das correntes elétricas final e inicial (ifinal / i)?

a) 1/5

b) 1/25

c) 5

d) 10

e) 25

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Questão 2

(Unimontes-MG) Duas espiras circulares, 1 e 2, coplanares e concêntricas, possuem raios R1 e R2 e são percorridas por correntes I1 e I2, respectivamente (veja a figura). Sendo R2 = 2 R1 e I2 = 3 I1, a razão entre os módulos dos campos magnéticos criados pelas espiras 2 e 1 no centro O, B2/B1, a direção e o sentido do campo magnético resultante no centro O das espiras são, respectivamente:

a) 1,5, perpendicular à folha e apontando para fora dela.

b) 1,5, perpendicular à folha e apontando para dentro dela.

c) 2/3, perpendicular à folha e apontando para fora dela.

d) 2/3, perpendicular à folha e apontando para dentro dela.

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Questão 3

Leia as afirmações a respeito do campo magnético gerado por uma espira circular.

I – O módulo do campo magnético gerado por uma espira é diretamente proporcional ao seu raio;

II – Se a corrente elétrica que flui por uma espira for dobrada, o campo magnético gerado por ela será duas vezes maior;

III – O sentido da corrente elétrica não interfere na direção e sentido do vetor indução magnética.

Está correto o que se afirma em:

a) I e II

b) II e III

c) I e III

d) Apenas III

e) Apenas II

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Questão 4

Uma espira circular, quando percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i, gera um campo magnético que possui como módulo o dobro do valor referente à corrente. Determine o valor do raio da espira sabendo que μ0 = 4.π x 10 – 7 T.m/A (utilize π = 3).

a) 3 x 10 – 7 m

b) 6 x 10 – 7 m

c) 3 x 10 – 4 m

d) 3 x 10 – 6 m

e) 2 x 10 – 7 m

 

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra C

O campo magnético gerado por uma espira é diretamente proporcional à corrente elétrica que a percorre, portanto, a corrente final também é cinco vezes maior que a corrente inicial. Desse modo, a razão entre as correntes final e inicial é 5.

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Resposta Questão 2

Letra A

A partir da equação do campo magnético para a espira circular, podemos escrever:

O campo magnético B2 é 1,5 vezes maior que B1. O campo resultante possui o mesmo sentido que o campo 2, que, nesse caso, em razão da aplicação da regra da mão direita para a espira, aponta para fora da página.

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Resposta Questão 3

Letra E

I – Falsa: O módulo do campo magnético gerado por uma espira é inversamente proporcional ao raio.

II – Correta.

III – Falsa. O sentido da corrente elétrica define a direção do campo magnético gerado pela espira.

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Resposta Questão 4

Letra A

Isolando o raio na equação que define o campo magnético da espira e sabendo que esse é o dobro do valor da corrente, temos:

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