Questão 1
(Unicesumar) Um solenoide de 30 cm de comprimento, contendo 800 espiras e resistência elétrica de \(7,5\ \Omega\), é conectado a um gerador de força eletromotriz igual a 15 V e resistência interna de \(2,5\ \Omega\). Determine, em tesla (T), o módulo do vetor indução magnética no interior do solenoide. Considere a permeabilidade magnética do meio que constitui o interior do solenoide igual a 4π·10-7 T · m/A e π = 3.
A) 0,0048
B) 0,0064
C) 0,0192
D) 0,000048
E) 0,000064
Questão 2
(UFB) Pares de imãs em forma de barra são dispostos conforme indicam as figuras a seguir:
A letra N indica o polo Norte e o S o polo Sul de cada uma das barras. Entre os imãs de cada um dos pares anteriores (a), (b) e (c), ocorrerão, respectivamente, forças de:
A) atração, repulsão, repulsão.
B) atração, atração, repulsão.
C) atração, repulsão, atração.
D) repulsão, repulsão, atração.
E) repulsão, atração, atração.
Questão 3
(UFPA) A Terra é considerada um imã gigantesco, que tem as seguintes características:
A) O polo Norte geográfico está exatamente sobre o polo sul magnético, e o Sul geográfico está na mesma posição que o norte magnético.
B) O polo Norte geográfico está exatamente sobre o polo norte magnético, e o Sul geográfico está na mesma posição que o sul magnético.
C) O polo norte magnético está próximo do polo Sul geográfico, e o polo sul magnético está próximo do polo Norte geográfico.
D) O polo norte magnético está próximo do polo Norte geográfico, e o polo sul magnético está próximo do polo Sul geográfico.
E) O polo Norte geográfico está defasado de um ângulo de 45º do polo sul magnético, e o polo Sul geográfico está defasado de 45º do polo norte magnético
Questão 4
(UFBA) Duas espiras circulares, concêntricas e coplanares, de raios R1 e R2, sendo R1=2 · R/5, são percorridas respectivamente por correntes i1 e i2; o campo magnético resultante no centro da espira é nulo. A razão entre as correntes i1 e i2 é igual a:
A) 0,4.
B) 1,0.
C) 2,0.
D) 2,5.
E) 4,0.
Questão 5
Calcule o campo magnético em uma bobina chata de 1000 espiras e raio 0,25 m quando ela é percorrida por uma corrente elétrica de 0,6 A. Considere π = 3.
Dado: μo = 4π · 10-7 T · m/A
A) 1,44 · 10-2 T
B) 1,44 · 101 T
C) 1,44 · 10-1 T
D) 1,44 · 10-2 T
E) 1,44 · 10-3 T
Questão 6
Calcule o campo magnético próximo a um condutor a partir dos dados abaixo:
- μo = 4π · 10-7 T · m/A
- i = 4,5 A
- d = 2 200 m
A) 2,5 · 10-10 T
B) 3,6 · 10-10 T
C) 4,1 · 10-10 T
D) 6,4 · 10-10 T
E) 8,2 · 10-10 T
Questão 7
Sabendo que o raio de uma espira circular é 0,8 m, determine o campo magnético nela quando ela é percorrida por uma corrente elétrica de 5,5 A. Considere π=3 .
Dado: μo = 4π · 10-7 T · m/A
A) 1,471 · 10-6 T
B) 2,069 · 10-6 T
C) 3,526 · 10-6 T
D) 4,125 · 10-6 T
E) 5,950 · 10-6 T
Questão 8
Determine o campo magnético no interior de um solenoide de 80 voltas, comprimento 2,5 m, quando é atravessado por uma corrente elétrica de 10 A. Considere π = 3.
Dado: μo = 4π · 10-7 T · m/A
A) 1,07 · 10-4 T
B) 2,93 · 10-4 T
C) 3,84 · 10-4 T
D) 4,61 · 10-4 T
E) 5,25 · 10-4 T
Questão 9
Calcule o campo magnético em uma bobina a partir dos dados abaixo:
- \(N = 99 \\ \)
- \(\mu_0 = 12 \cdot 10^{-7} \, \text{T} \cdot \text{m/A} \\\)
- \(i = 12 \, \text{A} \\\)
- \(R = 0,5 \, \text{m}\)
A) 0,6102 · 10-3 T
B) 1,4256 · 10-3 T
C) 1,8632 · 10-3 T
D) 2,3214 · 10-3 T
E) 3,1479 · 10-3 T
Questão 10
Um condutor reto é percorrido por uma corrente elétrica de 20 A, a 25 metros de distância. Qual será o valor do campo magnético?
Dado: μo = 4π · 10-7 T · m/A .
A) 0,8 · 10-7 T
B) 1,6 · 10-7 T
C) 2,4 · 10-7 T
D) 3,2 · 10-7 T
E) 4,0 · 10-7 T
Questão 11
Calcule o campo magnético em um solenoide a partir dos dados abaixo:
- N = 75
- \(\mu_0 = 12 \cdot 10^{-7} \, \text{T} \cdot \text{m/A} \\\)
- i = 6 A
- l = 3 m
A) 0,3 · 10-4 T
B) 0,9 · 10-4 T
C) 1,2 · 10-4 T
D) 1,8 · 10-4 T
E) 2,1 · 10-4 T
Questão 12
Quais proposições apresentam às unidades de medidas correspondentes às grandezas físicas estudadas no campo magnético:
I. O campo magnético é medido em Tesla.
II. A corrente elétrica é medida em Tesla.
III. O raio é medido em metros quadrados.
IV. O comprimento é medido em metros.
A) Alternativas I e II.
B) Alternativas III e IV.
C) Alternativas I e III.
D) Alternativas II e IV.
E) Alternativas I e IV.
Resposta Questão 1
Alternativa A.
Primeiramente, vamos converter o comprimento de centímetros para metros:
30 cm = 30 · 10-2 m
Depois, calcularemos a corrente elétrica que se propaga no solenoide empregando a equação do gerador e a 1ª lei de Ohm:
\(U = \varepsilon - r \cdot i \)
\(R \cdot i = \varepsilon - r \cdot i \\\)
\(7,5 \cdot i = 15 - 2,5 \cdot i \\\)
\(7,5 \cdot i + 2,5 \cdot i = 15 \\\)
\(10 \cdot i = 15 \\\)
\(i = \frac{15}{10} \\\)
\(i = 1,5 \, A\)
Por fim, calcularemos o campo magnético no interior do solenoide:
\(B = N \cdot \frac{\mu_0 \cdot i}{l} \\ B = 800 \cdot \frac{4\pi \cdot 10^{-7} \cdot 1,5}{30 \cdot 10^{-2}} \\ B = 800 \cdot \frac{4 \cdot 3 \cdot 10^{-7} \cdot 1,5}{30 \cdot 10^{-2}} \\ B = 480 \cdot 10^{-7 + 2} \\ B = 480 \cdot 10^{-5} \\ B = 0,0048 \, T \)
Resposta Questão 2
Alternativa A.
Na situação (a), ocorre atração entre as barras, já que o polo norte atrai o polo sul, e nas situações (b) e (c), ocorrem repulsões entre as barras, já que o polo norte repulsa o polo norte e o polo sul repulsa o polo sul.
Resposta Questão 3
Alternativa C.
A Terra é considerada um imã gigantesco, com o polo norte magnético próximo do polo Sul geográfico, e o polo sul magnético próximo do polo Norte geográfico, e linhas de campo magnético saindo do polo norte em direção ao polo sul.
Resposta Questão 4
Alternativa A.
Calcularemos a razão entre as correntes elétricas por meio da igualdade entre os campos elétricos e empregando a fórmula do campo magnético de uma espira circular:
\(B_1 = B_2 \\ \frac{\mu_0 \cdot i_1}{2 \cdot R_1} = \frac{\mu_0 \cdot i_2}{2 \cdot R_2} \\ \frac{i_1}{R_1} = \frac{i_2}{R_2} \)
Substituindo R1=2 · R/5, então:
\(\frac{i_1}{\frac{2 \cdot R_2}{5}} = \frac{i_2}{R_2} \\ \frac{i_1}{i_2} = \frac{\frac{2 \cdot R_2}{5}}{R_2} \\ \frac{i_1}{i_2} = \frac{0,4 \cdot R_2}{R_2} \\ \frac{i_1}{i_2} = 0,4 \)
Resposta Questão 5
Alternativa E.
Calcularemos o campo magnético em uma bobina chata empregando a sua fórmula:
\(B = N \cdot \frac{\mu_0 \cdot i}{2 \cdot R} \\ B = 1000 \cdot \frac{4 \cdot \pi \cdot 10^{-7} \cdot 0,6}{2 \cdot 0,25} \\ B = 1000 \cdot \frac{4 \cdot 3 \cdot 10^{-7} \cdot 0,6}{2 \cdot 0,25} \\ B = \frac{7200 \cdot 10^{-7}}{0,5} \\ B = 14400 \cdot 10^{-7} \\ B = 1,44 \cdot 10^4 \cdot 10^{-7} \\ B = 1,44 \cdot 10^{-3} \, T \)
Resposta Questão 6
Alternativa C.
Calcularemos o campo magnético em um condutor reto empregando a sua fórmula:
\(B = \frac{\mu_0 \cdot i}{2 \cdot \pi \cdot d} \\ B = \frac{4 \pi \cdot 10^{-7} \cdot 4,5}{2 \cdot \pi \cdot 2200} \\ B = \frac{4 \cdot 10^{-7} \cdot 4,5}{2 \cdot 2200} \\ B \cong 0,0041 \cdot 10^{-7} \\ B \cong 4,1 \cdot 10^{-10} \, T \)
Resposta Questão 7
Alternativa D.
Calcularemos o campo magnético em uma espira circular empregando a sua fórmula:
\(B = \frac{\mu_0 \cdot i}{2 \cdot R} \\ B = \frac{4 \cdot \pi \cdot 10^{-7} \cdot 5,5}{2 \cdot 0,8} \\ B = \frac{4 \cdot 3 \cdot 10^{-7} \cdot 5,5}{2 \cdot 0,8} \\ B = \frac{66 \cdot 10^{-7}}{1,6} \\ B = 41,25 \cdot 10^{-7} \\ B = 4,125 \cdot 10^1 \cdot 10^{-7} \\ B = 4,125 \cdot 10^{-6} \, T \)
Resposta Questão 8
Alternativa C.
Calcularemos o campo magnético no interior de um solenoide empregando a sua fórmula:
\(B = N \cdot \frac{\mu_0 \cdot i}{l} \\ B = 80 \cdot \frac{4 \cdot \pi \cdot 10^{-7} \cdot 10}{2,5} \\ B = 80 \cdot \frac{4 \cdot 3 \cdot 10^{-7} \cdot 10}{2,5} \\ B = \frac{9600 \cdot 10^{-7}}{2,5} \\ B = 3840 \cdot 10^{-7} \\ B = 3,84 \cdot 10^3 \cdot 10^{-7} \\ B = 3,84 \cdot 10^{-4} \, T \)
Resposta Questão 9
Alternativa B.
Calcularemos o campo magnético em uma bobina empregando a sua fórmula:
\(B = N \cdot \frac{\mu_0 \cdot i}{2 \cdot R} \\ B = 99 \cdot \frac{12 \cdot 10^{-7} \cdot 12}{2 \cdot 0,5} \\ B = 14 256 \cdot 10^{-7} \\ B = 1,4256 \cdot 10^{-3} \, T \)
Resposta Questão 10
Alternativa B.
Calcularemos o campo magnético em um condutor reto empregando a sua fórmula:
\(B = \frac{\mu_0 \cdot i}{2 \cdot \pi \cdot d} \\ B = \frac{4 \cdot \pi \cdot 10^{-7} \cdot 20}{2 \cdot \pi \cdot 25} \\ B = \frac{4 \cdot 10^{-7} \cdot 20}{2 \cdot 25} \\ B = \frac{80 \cdot 10^{-7}}{50} \\ B = 1,6 \cdot 10^{-7} \, T \)
Resposta Questão 11
Alternativa D.
Calcularemos o campo magnético no solenoide empregando a sua fórmula:
\(B = N \cdot \frac{\mu_0 \cdot i}{l} \\ B = 75 \cdot \frac{12 \cdot 10^{-7} \cdot 6}{3} \\ B = 1800 \cdot 10^{-7} \\ B = 1,8 \cdot 10^{-4} \, T \)
Resposta Questão 12
Alternativa E.
I. O campo magnético é medido em Tesla. (correta)
II. A corrente elétrica é medida em Tesla. (incorreta)
A corrente elétrica é medida em Ampère.
III. O raio é medido em metros quadrados. (incorreta)
O raio é medido em metros.
IV. O comprimento é medido em metros. (correta)
