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Magnetismo Todo ímã apresenta duas regiões distintas denominadas polos, que p ossuem comportamentos opostos: polo norte e polo sul.
Lei da atração e repulsão para polos de um ímã: polos magnéticos de mesmo nome se repelem e de nomes contrários se atraem. Verifica-se que pr!imo ao "olo #orte $eográfico terrestre %á um polo sul magnético e pr!imo ao "olo &ul $eográfico, um polo norte magnético, 'isto que o polo norte(agul%a) de uma *+ssola(pequeno ímã) aponta para o "olo #orte terrestre.
Inseparabilidade dos Polos Magnéticos de um Ímã s polos de um ímã são insepará'eis. &e cortamos um ímã, os polos norte e sul não ficam isolados. parecerão dois no'os ímãs com seus respecti'os polos norte e sul.
Classificação das Substâncias quanto ao Magnetismo -Ferromagnéticas ao serem colocadas na presença de um campo magnético se imantam fortemente. !. /erro, níquel e co*alto. -Paramagnéticas &ão materiais que possuem elétrons desemparel%ados e que, na presença de um campo magnético, alin%am-se, fa0endo surgir um ímã que tem a capacidade de pro'ocar um le'e aumento na intensidade do 'alor do campo magnético em um ponto qualquer. sses materiais são fracamente atraídos pelos ímãs. &ão materiais paramagnéticos: o alumínio alumínio,, o magnésio magnésio,, o sulfato de co*re etc. co*re etc. 1
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-!iamagnéticos &ão materiais que, se colocados na presença de um campo magnético, t1m seus ímãs elementares orientados no sentido contrário ao sentido do campo magnético aplicado. ssim, esta*elece-se um campo magnético na su*st2ncia que possui sentido contrário ao campo aplicado. &ão su*st2ncias diamagnéticas: o *ismuto *ismuto,, o co*re co*re,, a prata prata,, o c%um*o, água, etc. Campo Magnético 3 a região ao redor de um ímã na qual ocorre um efeito magnético. *ai!o temos a representação das lin%as de campo ou lin%as de indução, que são lin%as imaginárias fec%adas que saem do polo norte e entram no polo sul.
→
4ada ponto de um campo magnético é caracteri0ado por um 'etor magnética ou 'etor campo magnético.
B denominado 'etor indução
5ma carga elétrica em repouso gera um campo elétrico. 5ma carga elétrica em mo'imento gera um campo magnético e um campo elétrico.
Campo Magnético criado por Correntes "létricas !perimentalmente em 6789, o físico dinamarqu1s ans 4%ristian #ersted 'erificou que as correntes elétricas geram ao seu redor um campo magnético.
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Campo Magnético criado por um condutor retil$neo
B
=
μ .i 2. π . r
(Lei de mpere)
nde ; é o mdulo do 'etor campo magnético, i a corrente elétrica que atra'essa o fio, r a dist2ncia do ponto considerado ao fio e μ a permea*ilidade magnética do meio −7
(no 'ácuo: μ= 4 π . 10 T . . m / A ) unidade de campo magnético(;) ,no &.<., é o tesla(T). Campo Magnético criado no centro de uma espira circular de raio % percorrida por corrente elétrica
B
=
μ.i 2 . R
B
=
μ.i 2 R
Campo Magnético criado por um solenoide
"olo norte
B
=
polo sul
μ . N . . i L
nde # é o n+mero de espiras e L , o comprimento do solenoide.
N *s: a ra0ão L é c%amada densidade de espiras. 3
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&amos %esol'er 6)(=) Temos as seguintes classificações das su*st2ncias, quanto ao magnetismo: /erro > ferromagnética. uro > diamagnética. "latina > paramagnética. 5ma *arra metálica colocada entre os polos de um imã, tem seus imãs elementares facilmente orientados no sentido do campo magnético do imã, a) *) c) d)
somente se for de ferro. se for de ferro ou de ouro. se for de ferro ou de platina. se for de ouro ou de platina.
8)(=) circuito elétrico a*ai!o, aps fec%ada a c%a'e, produ0irá campo magnético nulo nos pontos a) "6 e "? *) "8 e "@ c) "6 e "8 d) "? e "@
12V
P1
.
.
.
.
P4
P2
P3
?)(=) polo sul de um imã atrai: a)o polo norte do outro imã. *)o polo sul de outro imã. c)cargas negati'as. d)cargas positi'as. @)(=)5m dispositi'o formado por uma *arra de ferro en'ol'ida por um solenoide caracteri0a um: a)dínamo *)gerador c)eletroímã d)transformador. A)(=) ra0ão entre as intensidades dos campos magnéticos produ0idos por uma corrente elétrica que atra'essa um condutor retilíneo, respecti'amente, a B e 68 m de dist2ncia do mesmo, 'ale: 1
a) 4 *) 8 c) @ d) 7 4
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B)(=) s su*st2ncias magnéticas podem ser classificadas quanto C sua facilidade de imantaçãoD assim as su*st2ncias cuEos imãs elementares se orientam facilmente quando su*metidos C ação de um campo magnético, tais como ferro, níquel e co*alto, são ditas.............. . a)ferromagnéticas *)paramagnéticas c)diamagnéticas d)adia*áticas. F)(=) #os pontos internos de uma longa *o*ina percorrida por corrente elétrica contínua, as lin%as de indução do campo magnético são a)%élices cilíndricas. *)circunfer1ncias conc1ntricas. c)retas paralelas ao ei!o da *o*ina. d)radiais, com origem no ei!o da *o*ina. 7)(=) "ara utili0armos corretamente uma *+ssola em perfeitas condições, de'emos a)colocá-la no interior de uma cai!a de ferro. *)não colocá-la em qualquer recipiente que possa ter propriedades magnéticas. c)colocá-la pr!imo a uma cai!a de ferro para potenciali0ar o efeito magnético. d)não colocá-la so*re a lin%a do quador pois o campo magnético paralelo impede a leitura. G)(=)4onsidere as seguintes afirmati'as: <)s imãs originam campos magnéticos. <<)4argas elétricas em mo'imento originam campos magnéticos. <<<)4argas elétricas fi!as originam campos magnéticos. &ão 'erdadeiras: a)< e << *)< e <<< c)<< e <<< d)<, << e <<<. 69)(=) Hmãs são elementos a)formados por um elemento químico e um plo magnético. *)comple!os de cadeia car*Inica o!i-redu0ida. c)que atraem todos os tipos de metais. d)que possuem dipolo magnético.
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66)(=)#as figuras seguintes, está ocorrendo a passagem de corrente elétrica contínua (i), sentido con'encional, nos condutores. m cada situação está representado o 'etor campo magnético perpendicular ao plano da fol%a de papel orientado para fora ( ) e para dentro (). 4om *ase nestas informações, assinale a figura correta.
a)
i
B
i
B
B
*) B
i
i
c)
B
i
B
B
d) B
i
68)(=) Juando uma corrente elétrica circula por um fio, gera ao redor deste um a)flu!o elétrico. *)campo magnético. c)circuito elétrico. d)p1ndulo elétrico.
6?)(=) *ser'e: 6
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< - "ara o estudo do campo magnético, con'encionou-se que as lin%as de campo magnético são orientadas do polo sul para o polo norte. << - s su*st2ncias diamagnéticas, tais como co*alto e níquel, não possuem propriedades magnéticas, não podendo, portanto, ser imantadas. <<< - Juando um ímã é di'idido em 'árias partes, cada uma das partes comporta-se como um no'o ímã.
fase tangente orientação tangente orientação perpendicular fase perpendicular
6B)(=) 5m solenoide de comprimento L e # espiras, no qual circula uma corrente de intensidade i, apresenta no seu interior um 'etor campo magnético de intensidade ;. &endo a permea*ilidade magnética do ar 9, para redu0ir C metade a intensidade desse 'etor campo magnético de'e-se a)do*rar o n+mero de espiras. *)do*rar a intensidade da corrente. c)quadruplicar o n+mero de espiras. d)do*rar o comprimento do solenoide. 6F)(=) 5m fio retilíneo longo é percorrido por uma corrente de 69 ampMres, produ0indo um campo magnético de intensidade 699 tesla a uma dist2ncia ( do fio. 'alor de ( , em cm, é Dado: permeabilidade magnética
= 4 x 10 –7 Tm/A
0
a)8,9 x 69 B *)8,9 x 69 7 c)8,9 x 69 69 d)8,9 x 69 68
67)(=)5m fio reto é percorrido por uma corrente elétrica constante de intensidade B,8 . 4alcule a intensidade do campo magnético, em 69 F tesla, a 89 cm do fio. Nado: μ O 7
4 π
! 69 F T. mP
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*s.: considerar o fio infinito a)?6 *)?6 c)B8 d)B8
π π
6G)(=) 5m grande mestre na área da /ísica se deparou com a seguinte situação %ipotética: possuía duas espiras circulares conc1ntricas E1 e E2 , com raios r 1 10 cm e r 2 200 mm , respecti'amente, percorridas por correntes de sentidos opostos. &a*e-se que, na espira de di2metro menor, a corrente é de 89 e que a intensidade (em módulo) do campo magnético no centro das espiras =
=
−5
é de 3,14 ×10 T . #essa situação, quais de'em ser as intensidades, em amperes, das correntes elétricas aplicadas na outra espira, 'isto que o mestre encontrou dois resultados possí'eis para o pro*lema. Nado: permea*ilidade magnética do meio O considere π = 3,14
−7
4 π ×10 T . m / A
a)A e 6A *)A e ?9 c)6A e A9 d) ?9 e A9 89)(=) # espiras circulares, geometricamente iguais e Eustapostas (*o*inas c%atas), são percorridas por uma corrente de 8,9 ampMres. raio dessas espiras 'ale @ cm. dmitindo que a permea*ilidade −7
−5
magnética () seEa 4 π ×10 T . m / A , o 'alor da intensidade do campo magnético por espira, em 10 tesla, é a) *) c) d)
P 8 8 @
86)(=) Nois fios longos, retos e paralelos, colocados no 'ácuo, são percorridos por correntes de intensidades 8 e @ nos sentidos indicados na figura a*ai!o. &a*endo que a intensidade, em mdulo, do 'etor indução magnética no ponto " é de A,9 ! 69 B T e que a dist2ncia entre os dois condutores é igual a 89 cm, os 'alores de Q e R, em cm, são respecti'amente: (dado: permeabilidade magnética do vácuo
=
– 7 4 x 10 T.m!"
20 cm
a)@ e 6B *)6B e @ c)A e 6A d)? e 6F
i1 = 2 A
i2 = 4 A
P
X
Y
8
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88)(=) Juando se pretende determinar a intensidade do campo magnético no interior de um solenoide, o par2metro densidade linear de espiras é e!tremamente rele'ante. ssim, para um e!emplo %ipotético no qual um solenoide é colocado no 'ácuo e é percorrido por uma corrente de 69 , apresentando um 'etor indução magnética em seu interior com intensidade igual a @ S ! 69 8 T, a densidade linear de'e ser de Nado: "ermea*ilidade magnética no 'ácuo igual a @ S ! 69 F T mP a) 69 ? m. *) 69 8 m 6. c) 69 ? cm. d) 69 8 cm 6 8?)(=) respeito das lin%as de campo magnético de um ímã, podemos afirmar que a) são finitas e descontínuas. *) iniciam no polo norte e terminam no polo sul. c) iniciam no polo sul e terminam no polo norte. d) não t1m início nem fim, são contínuas e fec%adas. 8@)(=) locali0ação dos polos de um imã não depende a) de sua forma geométrica. *) do tipo de material de que são constituídos. c) das superfícies de simetria entre duas regiões do imã. d) da maneira pela qual adquiriram seu magnetismo. 8A)(=) ponto de 4urie é definido como sendo a temperatura na qual os corpos a) tornam-se semicondutores. *) tornam-se supercondutores. c) perdem suas propriedades ferromagnéticas. d) tornam-se ímãs permanentes. 8B)(=) intensidade do campo magnético, no interior de um solenoide, a) não depende do comprimento do solenoide. *) é função apenas do comprimento do solenoide. c) é diretamente proporcional ao comprimento do solenoide. d) é in'ersamente proporcional ao comprimento do solenoide. 8F)(=) #a fa*ricação de um ímã permanente, utili0ou-se como material o níquel, que é e!emplo de uma su*st2ncia a) diamagnética. *) paramagnética. c) ferromagnética. d) estatomagnética. 87)(=) 5m condutor percorrido por uma corrente elétrica gera umcampo magnético ao seu redorU. ste enunciado refere-se aos tra*al%os de a) Tesla. *) ersted. c) #eton. d) Nalton. 9
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8G)(=) 3 correto afirmar que, no estudo do campo magnético, o 'etor indução magnética no interior do solenoide tem a) a intensidade calculada aplicando-se a Lei de Len0. *) o aumento do 'alor da sua intensidade pela redução de seu n+mero de espiras. c) o sentido determinado pelo n+mero de espiras. d) a intensidade in'ersamente proporcional ao comprimento do solenoide. ?9)(=) 5ma espira circular de raio r é percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i, no sentido %orário, gerando no centro desta um 'etor indução magnética de intensidade ;. &e for retirada
r esta espira e no lugar for colocada uma outra conc1ntrica de raio 2 , fa0endo-se percorrer, no mesmo sentido, a mesma corrente elétrica da espira de raio r, pode-se afirmar que a intensidade do 'etor indução magnética apresentará um 'alor igual a a) 8;
B *) 2 c) @;
B d)
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?6)(=) 5m estudante de /ísica foi incum*ido pelo seu professor de montar um e!perimento para demonstrar o campo magnético em uma espira circular. "ara e!ecutar tal tra*al%o, o aluno construiu uma espira circular com di2metro de 89 centímetros e fe0 percorrer por ela uma corrente de intensidade A,9 . ps a e!ecução da e!peri1ncia, o aluno informou ao professor que a intensidade do 'etor indução magnética no centro da espira era de AS ! 69WA T. dmitindo-se que a permea*ilidade magnética do meio onde se encontra a espira seEa de @S ! 69WFT.m P, pode-se di0er que, para o resultado do aluno estar correto, de'e-se a) di'idi-lo por @. *) di'idi-lo por A. c) multiplicá-lo por 8. d) multiplicá-lo por A. ?8)(=) #a construção de uma *o*ina para utili0ação em um eletroímã, de'e-se le'ar em conta que o fio desta *o*ina a) de'a ser de material ferromagnético. *) possa ser de qualquer material condutor de eletricidade. c) de'a ser de material ferromagnético e condutor de eletricidade. d) de'a ser de material condutor de eletricidade e não ferromagnético. ??)(=) 4om relação ao campo magnético, podemos afirmar, corretamente, que a) é uma região do espaço, ilimitada, gerada por um ímã ou cargas elétricas em mo'imento. *) é uma região do espaço, limitada a um determinado raio, em torno de um ímã ou de um condutor percorrido por corrente elétrica. c) é uma região de influ1ncia em torno de um ímã ou de um condutor percorrido por uma corrente elétrica, de'ido ao mo'imento dos polos magnéticos. d) são forças esta*elecidas em torno de ímã ou de um condutor percorrido por uma corrente que define as interações eletromagnéticas.
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?@)(=) 4onsidere-se um fio condutor retilíneo longo percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i. Verifica-se e!perimentalmente que em torno do conduto r surge um campo magnético, cuEas lin%as de campo são KKKKKKKKKKKKK , situadas KKKKKKKKKKK . a) circunfer1ncias conc1ntricasD em planos perpendiculares ao fio *) lin%as radiaisD em planos perpendiculares ao fio c) espirais crescentesD em planos perpendiculares ao fio d) %elicoidaisD ao longo do fio ?A)(=) ssinale a alternati'a incorreta. "ara duplicar a intensidade do campo magnético de um eletroímã, podemos (mantendo constante as demais 'ariá'eis): a) duplicar a intensidade da corrente elétrica. *) su*stituir o n+cleo por outro com permea*ilidade magnética duas 'e0es maior do que o anterior. c) duplicar o n+mero de espiras do solenoide. d) duplicar o comprimento do solenoide. ?B)(=) 5ma espira circular de raio @ cm, é percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i O 89 . intensidade do 'etor indução magnética no centro da espira é igual a KKKKKK ST. *s.: 4onsidere a espira no 'ácuo, com X9 O @S .69WF T. mP. a) 69W? *) 69W@ c) 69WA d) 69WB ?F)(=) intensidade do 'etor indução magnética no interior de um solenoide (dispositi'o constituído de um fio condutor enrolado em forma de espiras não Eustapostas) é determinada em função do n+mero de espiras, do comprimento do solenoide e da intensidade da corrente elétrica que circula no fio condutor. Nas alternati'as a*ai!o, assinale aquela na qual apresenta-se uma maneira correta de aumentar a intensidade do 'etor indução magnética no interior do solenoide. a) redu0indo o n+mero de espiras *) aumentando o n+mero de espiras c) aumentando o comprimento do solenoide d) redu0indo a intensidade da corrente elétrica ?7)(=) ssinale a alternati'a que completa corretamente a frase a*ai!o: &u*st2ncias diamagnéticas são aquelas cuEos ímãs elementares a) orientam-se facilmente quando su*metidas C ação de um campo magnético. *) não se orientam facilmente so* a ação de um campo magnético. c) orientam-se em sentido contrário ao 'etor indução magnética. d) s se orientam acima da temperatura de 4urie.
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?G)(=) Nois fios retos paralelos e longos distanciados 8m um do outro, condu0em correntes elétricas de sentidos opostos, conforme a figura. &a*e-se que a intensidade da corrente elétrica no fio 6 é de @ e no fio 8 é de ? e que X9 é a permea*ilidade do meio. "ara que a intensidade do campo magnético no ponto seEa nula, o 'alor de r, em metros, de'e ser igual a KKKKKK. Nesconsidere os di2metros dos fios. a) @ *) B c) 7 d) 69 @9)(=) espira condutora circular de raio igual a A cm, imersa no 'ácuo, é percorrida por uma corrente elétrica de intensidade igual a 8, conforme a figura. Netermine, apro!imadamente, a intensidade do 'etor campo magnético, em teslas, no centro da espira.
!ados S O ?,6@ permea*ilidade magnéticado ar: X9 O @S.69-FT.mP a) 8,A.69-A *) ?,A.69-A c) @,9.69-B d) @,A.69-G @6)(=) Tr1s *arras metálicas ;, 4N e / são aparentemente iguais. pro!imando as e!tremidades das *arras, 'erifica-se, então, e!perimenta lmente que a e!tremidade atrai N e repele , enquanto a e!tremidade ; repele / e atrai N.
"ortanto, conclui-se corretamente que: a) 4N não é imã. *) &omente ; é imã. c) &omente / é imã. d) Todas as barras são imãs.
@8)(=) #o La*oratrio de /ísica da =, colocou-se uma *+ssola so*re a mesa. ps a agul%a magnética ter-se orientado com o campo magnético terrestre, apro!imou-se um eletroímã desligado, como mostra a figura. &upon%a que nessa dist2ncia, depois que a c%a'e for fec%ada, o campo magnético gerado pelo eletroímã seEa mais intenso que o campo magnético terrestre. ssinale a alternati'a correspondente C no'a orientação da ponta escura da agul%a magnética. a) *) ; c) 4 d) N
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@?)(=) Nuas espiras conc1ntricas e coplanares de raios 69 mm e 89 mm, são construídas de condutores ideais e ligados C uma *ateria, conforme a figura. &upondo que esse e!perimento seEa reali0ado no 'ácuo, calcule a intensidade do campo magnético no centro das espiras. dote nesse caso, X9 O @S.69-FT.mP. a) 9 T *) 8S.69-F T c) ?S.69-F T d) @S.69-F T @@)(=) Nois condutores longos e retilíneos estão dispostos paralelamente e distantes 69 cm um do outro, no 'ácuo. s correntes em am*os os condutore s possuem a mesma intensidade, 69 ampMres, e sentidos opostos.#esse caso, a intensidade do campo magnético em um ponto "entre os condutores, coplanar e equidistante a eles, é de KKK T. Nados: "ermea*ilidade magnética do 'ácuo O @S.69-FT.mP a) 9 *) 8.69-A c) @.69-A d) 7.69-A @A)(=) Nentre as alternati'as a seguir, selecione aquela na qual a e!ecução da sua ação implica redução da intensidade do campo magnético gerado no interior de um solenoide. Nado: o solenoide é mantido sempre imerso no 'ácuo. a) umentar o n+mero de espiras do solenoide, ma ntendo constantes o comprimento e a intensidade da corrente elétrica no solenoide. *) umentar o comprimento do solenoide, mantendo constantes o n+mero de espiras e a intensidade da corrente elétrica no solenoide. c) umentar a intensidade da corrente elétrica no solenoide, mantendo constantes o n+mero de espiras e o comprimento do solenoide. d) umentar o n+mero de espiras por unidade de comprimento, ou seEa, aumentar o 'alor da ra0ão #PL, mantendo constante a intensidade da corrente elétrica no solenoide. @B)(=) Nas afirmações a seguir so*re o magnetismo: <- "olos magnéticos de mesmo nome se atraem e de nomes contrários se repelem. <<-
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@F)(=) 5m técnico utili0ando um fio de comprimento l so*re o qual é aplicado uma d.d.p. , o*tém
→
|B |
fio a uma dist2ncia r do fio. &e ele cur'ar o fio de uma campo magnético de mdulo igual a #io forma a o*ter uma espira de raio r, quantas 'e0es maior será a intensidade do 'etor campo magnético no centro da espira em relação C situação anteriorY a) 6. *) S. c) 8. d) @. @7)(=) figura a seguir representa uma espira que está no plano que contém esta fol%a de papel. ssa espira é feita de um material condutor e está su*metida a uma tensão que resulta em uma corrente elétrica con'encional (portadores positi'os) de intensidade iU no sentido %orário. alternati'a que indica, corretamente, o sentido e a direção do 'etor campo magnético resultante no centro dessa espira é a) *)
c)
d) @G)(=) 5ma espira possui resist1ncia elétrica igual a = e está conectada a uma fonte de tensão contínua. #o 'ácuo, essa espira ao ser su*metida a uma tensão V é percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i e produ0 no seu centro um campo magnético de intensidade ;. ssinale a alternati'a que indica, corretamente, uma possi*ilidade de aumentar a intensidade do campo magnético no centro da espira alterando apenas um dos par2metros descritos. a) 5sar uma espira de resist1ncia elétrica menor que =. *) 4olocar material diamagnético no centro da espira. c) Niminuir a tensão V aplicada. d) umentar o raio da espira.
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A9)(=) figura a seguir representa as secções trans'ersais de dois fios condutores e ; retos, e!tensos e paralelos. Nas alternati'as a seguir, assinale aquela que representa a situação na qua l se tem um campo magnético resultante no ponto " de mdulo igual a 0ero. 4onsidere que: 6- esses condutores estão no 'ácuo e são percorridos por uma corrente elétrica con'encional de mesma intensidade iU. 8- a letra l, nas alternati'as, representa um determinado 'alor de comprimento.
a)
*)
c)
d)
A6)(=) 5m condutor reto e e!tenso, situado no 'ácuo, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 6,9 . #esse caso, a intensidade do campo magnético em um ponto situado perpendicularmente a 6,9 m de dist2ncia do condutor, é de KKKK ⋅69WFT . *ser'ação: X9
[email protected]⋅69-F mP a) 6 *) 8 c) S d) 8S
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A8)(=) 5m aluno de /ísica construiu um solenoide e apro!imou-o, não energi0ado, de uma *+ssola que esta'a pre'iamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir. ssinale a alternati'a que indica o que de'e acontecer com a *+ssola aps o aluno fec%ar a c%a'e e energi0ar o solenoide.
a) solenoide irá atrair o polo norte da agul%a magnética da *+ssola. *) solenoide irá atrair o polo sul da agul%a magnética da *+ssola. c) agul%a magnética da *+ssola permanecerá como está, pois as *+ssolas s sofrem defle!ão por influ1ncia do campo magnético terrestre. d) agul%a magnética da *+ssola irá girar no sentido %orário e anti-%orário, sem controle, pois o campo magnético criado pelo solenoide gera uma anomalia magnética em torno do mesmo. A?)(=) m 6789, o físico dinamarqu1s an s 4%ristian ersted 'erificou que um fio condutor, quando percorrido por uma corrente elétrica, apresenta um campo magnético em torno desse fio. Nas alternati'as a*ai!o, assinale qual indica o dispositi'o elétrico cuEa aplicação s foi possí'el a partir da constatação dessa relação. a) L2mpada incandescente. *) =esist1ncia elétrica. c) letroímã. d) 4apacitor. A@)(=) 5ma espira circular, de raio igual a 69 cm, p ercorrida por uma corrente elétrica de intensidade igual a A9 m produ0, no centro da espira, um 'etor indução magnética de intensidade ;. "ara se o*ter um 'alor igual a 8;, mantendo constante a intensidade de corrente elétrica e o mesmo meio (X 9), é necessário que o no'o raio da espira seEa, em cm, de: Nado: X9 O @S.69-FT.mP. a) 6,9 *) 8,A c) A,9 d) 89,9 AA)(=)4onsidere dois condutores retilíneos (6 e 8) longos,paralelos e coplanares, percorridos por correntes elétricas (<6 e <8) e um ponto (;) entre os condutores, equidistante dos mesmos. ssinale a alternati'a que indica uma afirmação fisicamentecorreta em relação a essa situação. a) &e os 'alores de intensidade das correntes elétricas, <6 e <8,forem diferentes de 0ero, o 'etor campo magnético no ponto ; nunca será nulo. *)
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AB)(=) Nois fios condutores longos são percorridos pela mesmacorrente elétrica nos sentidos indicados na figura.
opção que mel%or representa os campos magnéticos nospontos , ; e 4, respecti'amente, é
a) *) c) d) AF)(=) 5m imã em formato de *arra, como o da figura <, foiseccionado em duas partes, como mostra a figura <<.
&em alterar a posição do imã, aps a secção, cada pedaçoformado terá a configuração: a)
*)
c)
d)
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A7)(=) 5m fio condutor é percorrido por uma corrente i comomostra a figura.
"r!imo ao condutor e!iste um ponto ", tam*émrepresentado na figura. opção que mel%or representa o 'etorcampo magnético no ponto " é: a)
*)
c)
d)
AG)(=)5m fio fino é enrolado em torno de um prego e suase!tremidades são ligadas aos polos de uma *ateria e de umac%a'e 4, conforme mostra a figura a*ai!o. Juando a c%a'e 4é fec%ada, o*ser'a-se que o prego passa a atrair pequenos o*Eetosde ferro. conceito físico que mel%or e!plica o fenImeno é: a) feito Zoule *) 4ampo létrico c) feito fotoelétrico d)
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B6)(=) ssinale a alternati'a que completa corretamente a frase a*ai!o: 5m condutor longo e retilíneo percorrido por correnteelétrica produ0 ao seu redor um campo magnético no formato de a) retas paralelas ao fio. *) círculos conc1ntricos ao fio. c) retas radiais com o centro no fio. d) uma lin%a em espiral com o centro no fio. B8)(=) ntre as su*st2ncias magnéticas, aquelas que ao seremcolocadas pr!imas a um imã, cuEo campo magnético é intenso,são repelidas por am*os os polos do imã, são classificadas como a) diamagnéticas. *) paramagnéticas. c) ferromagnéticas. d) imãs permanentes. B?)(=) pro!ima-se um prego de aço, não imantado, de um ímãpermanente. #essas condições, pode-se afirmar corretamente queo prego será ;&: aço é um material ferromagnético. a) repelido por qualquer um dos polos do ímã. *) atraído por qualquer um dos polos do ímã. c) atraído somente pelo polo norte do ímã. d) atraído somente pelo polo sul do ímã. B@)(=) 5m fio condutor perpendicular ao plano desta fol%a depro'a é percorrido por uma intensa corrente elétrica contínua(sentido con'encional). 5ma *+ssola é colocada so*re o planoda referida fol%a e pr!ima a esse fio. 4onsiderando apenas ocampo magnético gerado por essa corrente, assinale aalternati'a que apresenta, corretamente, o par sentido da corrente elétrica ) posição da agul*a da b+ssola. dote:
a) *) c) d)
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BA)(=) #as figuras a seguir são apresentadas quatro situaçõesque os condutores são percorridos por corrente elétrica.dotando o sentido con'encional para a corrente elétrica representada, assinale a alternati'a em que está corretamenterepresentado o campo magnético gerado. a)
*) c)
d)
BB)(=) 5ma *o*ina c%ata formada de 79 espiras circulares, de raioigual a @ cm, gera um campo magnético no centro da *o*ina deintensidade igual a 7S.69 -BT. Netermine a intensidade dacorrente elétrica que percorre essa *o*ina. Nado: X9 O @S.69-FT.mP a) 89m *) @9 m c) 899 m d) @99 m
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BF)(=) 5m condutor retilíneo e e!tenso é percorrido por umacorrente elétrica. Nas alternati'as a seguir assinale aquela em queestá corretamente descrito, em termos de sentindo e direção, o campo →
magnético ( B ) de acordo com a corrente elétrica (i). Nado: adote o sentido con'encional para a corrente elétrica a)
*)
c)
d)
B7)(=) ssinale a alternati'a que preenc%e corretamente a lacunado te!to a*ai!o.KKKKKKKKKKKK magnética significa ele'ada capacidade domaterial em concentrar as lin%as de flu!o magnético, resultandoem fácil magneti0ação. a) isterese *) =elut2ncia c) 4apacit2ncia d) lta "ermea*ilidade BG)(=) ntre as su*st2ncias magnéticas, aquelas que ao serem colocadas pr!imas a um imã, cuEo campo magnético é intenso, são repelidas por am*os os polos do imã, são classificadas como a) diamagnéticas. *) paramagnéticas. c) ferromagnéticas. d) imãs permanentes.
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F9)(=) Juanto C facilidade de imantação, podemos afirmar que: &u*st2ncias KKKKKKKKKKKKKKKKKK são aquelas cuEos ímãs elementares se orientam em sentido contrário ao 'etor indução magnética, sendo, portanto, repelidas pelo ímã que criou o campo magnéticoU. termo que preenc%e corretamente a lacuna é: a) diamagnéticas *) paramagnéticas c) ultramagnéticas d) ferromagnéticas
$a*arito 6)a 8)* ?)a @)c 8?)d 8@)* 8A)c @@)d @A)* @B)* BA)c BB)a BF)c
A)* 8B)d @F)* B7)d
B)a F)c 7)* G)a 69)d 66)d 68)* 6?)d 6@)a 6A)* 6B)d 6F)a 67)c 6G)d 89)* 86)a 88)d 8F)c 87)* 8G)d ?9)a ?6)* ?8)d ??)a ?@)a ?A)d ?B)* ?F)* ?7)c ?G)* @9)a @6)a @8)d @?)c @7)d @G)a A9)c A6)* A8)* A?)c A@)c AA)c AB)a AF)c A7)a AG)d B9)* B6)* B8)a B?)* B@)a BG)a F9)a 22
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Força Magnética ,Força de orent./ sobre Cargas "létricas
F m =|q|. v . B . senα nde ' é a 'elocidade, ;, o campo magnético e
α
, o 2ngulo entre ' e ;.
4argas magnéticas em repouso ou lançadas na direção do campo magnético não sofrem a ação da força magnética. 'etor força magnética é sempre perpendicular ao 'etor 'elocidade. força magnética é uma força centrípeta , ocasionando, apenas a mudança na direção do mo'imento da carga elétrica.
Carga "létrica ançada Perpendicularmente a um Campo Magnético 0niforme
raio da traEetria pode ser dado por:
R=
Força Magnética num Condutor %etil$neo
F m = B . i . L . senθ
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m . v |q|. B
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Força Magnética entre dois Fios Paralelos
F m
=
μ . i1 . i 2 2 πr
. L
F m L
*s: a ra0ão
é c%amada densidade linear de força.
Flu(o Magnético
φ =B . A .cos θ
φ é o flu!o magnético, ; o campo magnético, a área e θ o 2ngulo entre o 'etor campo
nde
→
→
magnético( B ) e o 'etor normal( n ) ao plano que contém a área(). unidade de flu!o magnético(
φ ), no &.<., é o e*er([*).
Corrente Indu.ida,ei de Farada1/ f.e.m. indu0ida num circuito é igual a menos o quociente da 'ariação do flu!o magnético pelo inter'alo de tempo decorrido nesta 'ariação.U
ε
Δφ Δt
=−
em que
ε
é a força eletromotri0 indu0ida.
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Sentido da Corrente Indu.ida,ei de en./ sentido da corrente indu0ida é tal que seus efeitos tendem sempre a se opor C 'ariação de flu!o que l%e deu origem.U
2ransformadores
U P N P
=
U S N S
e
I P . N P I S . N S =
nde : 5" é a tensão no primário ou tensão de entrada 5& é a tensão no secundário ou tensão de saída <" é a corrente elétrica no secundário <& é a corrente elétrica no secundário #"é o n\ de espiras do primário #& é o n\ de espiras do secundário
#bs # transformador s3 trabal*a em tensão e corrente alternadas4
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&amos %esol'er 6)(=) Nois condutores elétricos retilíneos são colocados paralelamente, um ao lado do outro. Juando percorridos por correntes elétricas contínuas, de mesma intensidade mas sentidos contrários, os condutores apresentarão a)atração m+tua. *)repulsão m+tua. c)manutenção na posição inicial. d)atração e repulsão m+tua, no decorrer do tempo. 8)(=) &ão e!emplos de o*Eetos que se utili0am do princípio do eletroímã: a)telefone e campain%a. *)cafeteira elétrica e campain%a. c)l2mpada incandescente e telefone. d)retificador de corrente e ponte de [%eatstone. ?)(=) Nuas partículas e ; possuem cargas elétricas nula e 8e , respecti'amente, em que e é a carga do elétron em mdulo. Tais partículas atra'essam, separadamente, um campo magnético constante perpendicular ao plano de mo'imento destas, como mostra a figura. traEetria das partículas pode ser e!pressa por
B
X
X
X
X
A
X
a)
X
A B A
*) B
B
d) A
B
c) A
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@)(=) Nos dispositi'os a*ai!o, qual s pode funcionar com corrente elétrica alternadaY a) resistor. *) eletroímã. c) transformador. d) l2mpada incandescente. A)(=) &eEa uma carga elétrica lançada num campo magnético uniforme, perpendicularmente Cs lin%as de campo. #essas condições, a sua traEetria será a)elíptica. *)circular. c)retilínea. d)para*lica. B)(=) força magnética que age entre duas partículas, que são atraídas uma pela outra, constitui um(a) a)par ação-reação. *)força de contato simples. c)método ]epleriano de cálculo 'irtual. d)força de ação somente a pequenas dist2ncias. F)(=) 5ma carga positi'a q O 69 B 4, de massa 8 ! 69 6@ ]g, penetra perpendicularmente em uma região do espaço onde e!iste um campo magnético uniforme, de 89 tesla, conforme a figura. Jual de'e ser a 'elocidade, em mPs, desta carga para que a traEetria descrita seEa uma semicircunfer1ncia de di2metro 9,8 cmY B
69
a)69 *)69 B c)8 ! 69 B d)899 ! 69 B
V
7)(=) m uma região onde e!iste um campo magnético uniforme, são lançadas, perpendicularmente Cs lin%as de campo tr1s partículas , ; e 4, com 'elocidades iguais, tal como a figura. Ne acordo com as traEetrias descritas pelas partículas, pode-se afirmar que , ; e 4 tem, respecti'amente, cargas elétricas a)positi'a, neutra e negati'a. *)positi'a, negati'a e neutra. c)negati'a, neutra e positi'a. d)negati'a, positi'a e neutra.
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Δφ Δt G)(=) ^atematicamente, podemos escre'er a Lei de /arada_ da seguinte forma: onde /.e.m. é a força eletromotri0D ` é a 'ariação do flu!o magnético e `t é o inter'alo detempo em que a 'ariação do flu!o magnético ocorre. Juanto ao sinal negati'o da frmula, podemos afirmar que é F . e . m .
=−
a) um erro de impressão desta pro'a. *) uma consequ1ncia da Lei de mpMre. c) uma consequ1ncia da lei de ;iot-&a'art. d) uma consequ1ncia do "rincípio de 4onser'ação da nergia. 69)(=) m uma aula de la*oratrio de /ísica, um aluno montou um e!perimento para 'erificar o raio descrito por uma partícula quando colocado so* a ação de um campo magnético uniforme. #o e!perimento, duas partículas de massas m6 e m8, com cargas positi'a e negati'a, respecti'amente, sendo m6 bm8 , foram lançadas, atra'és do campo magnético com 'elocidades constantes, formando um 2ngulo de 679ocom as lin%as de campo. "odese afirmar que a) o raio da traEetria, para as duas cargas, terá 'alor nulo. *) a carga de maior massa descre'e uma traEetria circular de maior raio. c) a carga de menor massa descre'e uma traEetria circular de maior raio. d) como m6 e m8 t1m mesma carga, somente de sinais contrários, os raios descritos, não nulos, serão id1nticos. 66)(=) corrente elétrica indu0ida num circuito gera um ca mpo magnético que se opõe C 'ariação do flu!o magnético que indu0 essa correnteU. enunciado acima se refere C Lei de a) Len0. *) /arada_. c) mpMre. d) ;iot-&a'art. 68)(=)Nos dispositi'os listados a*ai!o, o +nico que 56# funciona com corrente contínua é o a) rádio. *) telefone. c) telégrafo. d) transformador. 6?)(=) 5ma espira quadrada, de lado igual a 8 cm, é colocada paralelamente Cs lin%as de campo magnético, cuEa intensidade do campo é de 8.69-? T. 4alcule o flu!o magnético, em [*, atra'és dessa espira. a) 0ero *) @.69-A c) 7.69-? d) 7.69-F 6@)(=) 5m elétron é arremessado com uma 'elocidade de 69 G mPs paralelamente Cs lin%as de campo de um campo magnético uniforme de intensidade ; O 6,B T. #esse caso, a força magnética so*re o elétron é de KKKK #. Nado: carga elementar do elétron O -6,B ! 69-6G 4 a) 9 *) 6,B.69-6G c) ?,8.69-69 d) 8,AB.69-6G 28
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6A)(=) Tr1s condutores retilíneos e longos, são dispostos paralelamente um ao outro, com uma separação de um metro entre cada condutor. Juando estão energi0ados, todos são percorridos por correntes elétricas de intensidade igual a um ampere cada, nos sentidos indicados pela figura. #esse caso, o condutor C tende a
a) apro!imar-se do condutor . *) apro!imar-se do condutor ;. c) permanecer no centro, e e ; mant1m-se fi!os. d) permanecer no centro, e e ; tendem a apro!imar-se. 6B)(=) 5m prton é lançado perpendicularmente a um campo magnético uniforme de intensidade 8,9.69G T com uma 'elocidade de 6,9.69 B mPs. #esse caso, a intensidade da força magnética que atua so*re a partícula é de KKKKK #. Nado: carga elementar: 6,B.69-6G4 a) 6,B.69-? *) 6,B.69-@ c) ?,8.69-? d) ?,8.69-@ 6F)(=) Nentro de um sistema de confinamento magnético um prton reali0a mo'imento circular uniforme com um período de A,9 S.69-F s. Netermine a intensidade desse campo magnético, em tesla, sa*endo que a relação carga elétricaPmassa a) @,9 *) 8,A.698 c) @,9.69-8 d) @,9.69-6B
() q m
de um prton é dado por 697 4.]g-6.
67)(=) Netermine a intensidade da força magnética que atua so*re uma partícula com carga igual a @X4 e 'elocidade de 69B cmPs, quando esta penetra ortogonalmente em um campo magnético uniforme de intensidade igual a B.698 T. a) 6A 5 *) 8@ # c) 6A99 # d) 8@99 #
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6G)(=) transformador é um dispositi'o composto de duas *o*inas que não t1m contato elétrico uma com a outra. m uma delas (*o*ina primária) é aplicada uma tensão 'ariá'el que resulta em um campo magnético tam*ém 'ariá'el. sse campo aca*a por interagir na outra *o*ina, c%amada secundária, que está em contato elétrico com um resistor. ssinale a alternati'a que completa corretamente a frase: 'ariação do flu!o magnético na *o*ina secundária é KKKK.U ;&: 4onsidere o transformador um sistema ideal e isolado. a) maior que no primário *) menor que no primário c) igual ao do primário d) de 'alor nulo 89)(=) primário de um transformador com 69.999 espiras está alimentado por uma tensão contínua de 68 'olts. 5m componente elétrico ligado ao secundário deste transformador, que é composto de 6.999 espiras, estará su*metido a uma tensão, em 'olts, de 'alor igual a a) 689. *) 6,8. c) 68. d) 9. 86)(=) figura a seguir representa A posições (, ;, 4, N e ) de uma espira (ret2ngulo menor) durante um deslocamento em direção a uma região (ret2ngulo maior) onde e!iste um campo magnético uniforme perpendicular C fol%a.
ssinale a alternati'a que indica o trec%o em que não %á indução eletromagnética na espira. 4onsidere que na figura: 6- a espira e a região apresentadas pertencem a planos sempre paralelosD 8- a espira desloca-se da esquerda para direita e ?- a espira não sofre nen%um tipo de rotação. a) Na posição até a posição ;. *) Na posição ; até a posição 4. c) Na posição até a posição . d) Na posição 4 até a posição N.
88)(=) o apro!imar-se um imã de um solenoide que fa0 parte de um circuito elétrico, formado somente pelo solenoide ligado a um resistor, 'erifica-se que o sentido da corrente elétrica indu0ida no 30
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circuito gera um campo magnético no solenoide, que se opõe ao mo'imento do imã. ssa 'erificação e!perimental é e!plicada pela Lei de KKKKKKKKK. a) Len0 *) $auss c) [eatstone d) 4lape_ron 8?)(=) 5m condutor (;) associado a uma resist1ncia elétrica (=) e su*metido a uma tensão (V), é percorrido por uma corrente elétrica e está imerso em um campo magnético uniforme produ0ido por imãs, cuEos plos norte (#) e sul (&) estão indicados na figura. Nentre as opções apresentadas na figura
( F ! F ! F ! F ) →
→
"
→
c
→
#
, assinale a alternati'a que indica a direção e o sentido correto da força magnética
so*re o condutor. →
a)
F →
*)
F "
c)
F c
d)
F #
→
→
8@)(=) transformador é um dispositi'o constituído de duas *o*inas eletricamente isoladas, c%amadas primário e secundário no qual, de acordo com a Lei de /arada_, a) a 'ariação da corrente elétrica no primário pro'oca, no secundário, uma força eletromotri0 indu0ida. *) a corrente contínua no primário é transformada em corrente alternada no secundário. c) a corrente alternada no primário é transformada em corrente contínua no secundário. d) pode, de acordo com a relação de espiras, ocorrer ele'ação ou redução de quaisquer 'alores de 'oltagens, seEa em corrente contínua ou alternada. 8A)(=)Nois condutores paralelos e!tensos são percorridos porcorrentes de intensidade i 6O ? e i8O F . &a*endo-se quea dist2ncia entre os centros dos dois condutores é de 6A cm,qual a intensidade da força magnética por unidade decomprimento entre eles, em X#PmY dote:X9 O @S .69WF T. mP. a) AB *) @8 c) 87 d) 6@
8B)(=) ssocie corretamente as leis do eletromagnetismo com asafirmações a*ai!o descritas: 31
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( ) Lei de /arada_ ( ) Lei de Len0 ( ) Lei de mpMre <. sentido da corrente elétrica indu0ida pela 'ariação do flu!omagnético em um circuito fec%ado é tal que seus efeitos tendem afa0er oposição C 'ariação do flu!o que l%e deu origemU. <<. "ara um condutor retilíneo infinito percorrido por umacorrente elétrica de intensidade i, o mdulo do 'etor campomagnético ; em um ponto ", que está a uma dist2ncia r destecondutor, será in'ersamente proporcional C dist2ncia r ediretamente proporcional a iU. <<<. força eletromotri0 indu0ida numa espira é diretamenteproporcional C 'ariação do flu!omagnético que a atra'essa ein'ersamente proporcional ao inter'alo de tempo em que essa 'ariação ocorreU. Nas alternati'as a*ai!o, a correta é: a) < << <<< *) << <<< < c) <<< < << d) <<< << < 8F)(=) 5m proEétil de dimensões despre0í'eis carregado com umacarga elétrica negati'a atinge com 'elocidade inicial 'o o orifício de uma c2mara que possui em seu interior um campo magnético uniforme paralelo C sua traEetria, como mostra a figura a*ai!o.Jual orifício mel%or representa a possi*ilidade de escape do proEétilY a) 6 *) 8 c) ? d) @
87)(=) 5ma espira retangular está imersa em um campo magnéticouniforme cuEa intensidade é de 9,A T. flu!o do campomagnético atra'és da espira quando a mesma forma um 2ngulo de 9\ com as lin%as desse campo, em [e*er, será: a) 0ero *) 9,A c) 6 d) 8 8G)(=) 5ma espira retangular de 69 cm ! 89 cm foi posicionada emantida im'el de forma que um campo magnético uniforme, deintensidade ;O699 T, ficasse normal C área interna da espira, conforme figura a seguir. #este caso, o 'alor da /orçaletromotri0
?9)(=) definição oficial de ampMre, unidade de intensidade decorrente elétrica no &istema
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ampMre é a intensidade de uma corrente elétrica que,mantida em dois condutores paralelos, retilíneos, decomprimento infinito, de secção circular despre0í'el e situados Cdist2ncia de um metro entre si, no 'ácuo, produ0 entre essescondutores uma força igual a 8.69 -F netons por metro de comprimento.U"ara que a força magnética que atua nos condutores seEa deatração, a) os condutores de'em ser percorridos por correntes contínuasde mesmo sentido. *) os condutores de'em ser percorridos por correntes contínuasde sentidos opostos. c) um dos condutores de'e ser ligado em corrente contínua e ooutro de'e ser aterrado nas duas e!tremidades. d) os dois condutores de'em ser aterrados nas duase!tremidades. ?6)(=)#a figura a seguir temos uma espira im'el de formacircular e um ímã em formato de *arra. ntre as situaçõesapresentadas nas alternati'as a*ai!o, assinale a que, de acordocom as Leis de /arada_ e Len0, possi*ilita a produção dacorrente elétrica indu0ida no sentido indicado na figura.
a) ^anter o ímã im'el em relação C espira. *) e!tremidade do imã é o polo norte e de'e ser afastadada espira. c) e!tremidade do imã é o polo sul e de'e ser apro!imadada espira. d) e!tremidade do imã é o polo norte e de'e serapro!imada da espira. ?8)(=) m uma região, esta*elecem-se dois campos, um campoelétrico e um campo magnético, am*os uniformes, de direções esentidos coincidentes. 5m elétron é colocado no centro dessa região com 'elocidade nula. Nespre0ando a ação da gra'idade so*re o elétron, assinale aalternati'a que completa corretamente a frase a seguir: Logo aps ser colocado, o elétron KKKKKKKKKKKKKKKKKKKK a) permanecerá em repouso, pois não sofrerá ação de nen%umaforça. *) sofrerá ação de uma força perpendicular Cs lin%as de forçados campos. c) sofrerá ação de uma força com a mesma direção e sentidocontrário Cs lin%as de força dos campos. d) sofrerá ação de uma força com a mesma direção e mesmosentido das lin%as de força dos campos. ??)(=) #o circuito representado pela figura a seguir temos doiscondutores, ; e 4N que estão suspensos, e são paralelos.ps a c%a'e &6 ser fec%ada, uma corrente elétrica flui pelocircuito.#essas condições assinale a alternati'a que apresentacorretamente o que ocorre nos condutores ; e 4N , de'ido aação do campo magnético gerado por um condutor, so*re ooutro condutor.
a) &o*re os condutores aparecerão forças de atração. *) &o*re os condutores aparecerão forças de repulsão. c) #ão aparecerão forças nem de atração nem de repulsão, porque é o mesmo circuito. d) #ão aparecerão forças nos condutores, pois a *ateria é decorrente contínua.
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