09 30 (Lista de Exercícios Fontes de Campo Magnético)

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Prof. Daniel Ortega 
Física 
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Lista de Exercícios – Fontes de Campo Magnético 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
A(s) questão(ões) a seguir aborda(m) situações 
relacionadas ao ambiente do metrô, referindo-se a uma 
mesma composição, formada por oito vagões de dois tipos 
e movida por tração elétrica. Para seus cálculos, sempre 
que necessário, utilize os dados e as fórmulas abaixo. 
 
Características da composição 
Gerais 
velocidade máxima 100 
𝑘𝑚
ℎ
 
aceleração constante 1,10 
𝑚
𝑠2
 
desaceleração constante 1,25 
𝑚
𝑠2
 
quantidade 
de vagões 
tipo I 2 
tipo II 6 
massa média por 
passageiro 
60 𝑘𝑔 
Por 
vagão 
comprimento médio 22,0 𝑚 
largura 3,00 𝑚 
altura 3,60 𝑚 
massa 
tipo I 38.000 𝑘𝑔 
tipo II 35.000 𝑘𝑔 
motores 
quantidade 4 
potência por 
motor 
140 𝑘𝑊 
capacidade máxima 8 
𝑝𝑎𝑠𝑠𝑎𝑔𝑒𝑖𝑟𝑜𝑠
𝑚3
 
 
1. (UERJ 2019) Nas linhas de metrô, o dispositivo 
conhecido como terceiro trilho fornece energia elétrica para 
alimentar os motores das composições, produzindo um 
campo magnético em seu entorno, cuja intensidade varia 
em função da distância. Observe, abaixo, a imagem da 
plataforma de uma estação. Nela, uma passageira está de 
pé, a 5,0 𝑚 de distância do terceiro trilho. 
 
 
Admita que uma corrente contínua de 5.000 ampères 
atravesse o terceiro trilho da linha metroviária. 
 
Determine, em teslas, a intensidade do campo magnético 
produzido sobre a passageira na plataforma. 
 
2. (EEAR 2017) Um fio condutor é percorrido por uma 
corrente 𝑖 como mostra a figura. 
 
 
 
Próximo ao condutor existe um ponto 𝑃, também 
representado na figura. A opção que melhor representa o 
vetor campo magnético no ponto 𝑃 é: 
a) b) 
c) 
d) 
 
3. (FUVEST 2017) As figuras representam arranjos de fios 
longos, retilíneos, paralelos e percorridos por correntes 
elétricas de mesma intensidade. Os fios estão orientados 
perpendicularmente ao plano desta página e dispostos 
segundo os vértices de um quadrado. A única diferença 
entre os arranjos está no sentido das correntes: os fios são 
percorridos por correntes que entram ou saem do 
plano da página. 
 
 
 
O campo magnético total é nulo no centro do quadrado 
apenas em 
 
a) I b) II c) I e II d) II e III e) III e IV 
 
4. (EEAR 2018) Uma espira circular com 10𝜋 𝑐𝑚 de 
diâmetro, ao ser percorrida por uma corrente elétrica de 
500 𝑚𝐴 de intensidade, produz no seu centro um vetor 
campo magnético de intensidade igual a _____ ⋅ 10−6 𝑇. 
 
Obs. Utilize 𝜇0 = 4𝜋 ⋅ 10
−7 𝑡 ⋅
𝑚
𝐴
 
 
a) 1 b) 2 c) 4 d) 5 
 
 
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5. (UEPG 2017) Em relação ao campo magnético, assinale 
o que for correto. 
 
01) O campo magnético num ponto, próximo a um fio longo 
percorrido por uma corrente elétrica contínua, é 
diretamente proporcional à intensidade da corrente e 
inversamente proporcional ao quadrado da distância do 
ponto ao fio. 
02) O campo magnético no centro de uma espira circular de 
raio 𝑅, percorrida por uma corrente elétrica contínua é 
nulo. 
04) No interior de um solenoide longo, percorrido por uma 
corrente elétrica contínua, as linhas de campo 
magnético são circulares e paralelas ao plano das 
espiras. 
08) A experiência realizada por Oersted mostrou que 
correntes elétricas produzem um campo magnético. 
16) O funcionamento dos geradores elétricos baseia-se 
principalmente na lei de indução de Faraday. 
 
6. (PUCSP 2016) A figura representa dois fios condutores 
retilíneos e muito compridos, paralelos e percorridos por 
correntes elétricas de mesma intensidade (𝑖𝐹), porém, de 
sentidos contrários. Entre os fios há uma espira circular de 
raio 𝑅 percorrida por uma 
corrente elétrica de 
intensidade (𝑖𝐸). Determine 
a razão 
𝑖𝐹
𝑖𝐸
 e o sentido da 
corrente elétrica na espira 
circular para que o campo de 
indução magnética 
resultante no centro da 
espira seja nulo. Os fios 
condutores e a espira 
circular estão situados no 
mesmo plano. 
 
a) 𝜋 e o sentido da corrente na espira deve ser anti-horário. 
b) 𝜋 e o sentido da corrente na espira deve ser horário. 
c) 1,5𝜋 e o sentido da corrente na espira deve ser horário. 
d) 1,5𝜋 e o sentido da corrente na espira deve ser anti-
horário. 
 
7. (UEG 2016) Duas espiras circulares, concêntricas e 
coplanares, de raios 𝑅1 e 𝑅2, onde 𝑅2 = 5𝑅1, são percorridas 
pelas correntes de intensidades 𝑖1 e 𝑖2, respectivamente. O 
campo magnético resultante no centro das espiras é nulo. 
Qual é a razão entre as intensidades de correntes 𝑖2 e 𝑖1? 
 
a) 0,2 b) 0,8 c) 1,0 d) 5,0 e) 10 
 
8. (USF 2018) Um equipamento hospitalar de última 
geração contém uma bobina composta por 200 espiras com 
raio de 5 𝑐𝑚, com resistência elétrica de 0,001 ohm por 
centímetro. A bobina é ligada a uma fonte de tensão que 
suporta uma corrente elétrica máxima de 6 𝐴, e que 
apresenta uma resistência interna de 2 𝑜ℎ𝑚𝑠. Quando uma 
corrente elétrica passa por ela, há a geração de um campo 
magnético. O módulo do vetor indução magnética no centro 
dessa espira é aproximadamente igual a 
 
Dados: utilize, caso necessário, 𝜋 = 3 e considere a 
permeabilidade magnética do meio como sendo 4𝜋 ⋅
10−7  
𝑇⋅𝑚
𝐴
. 
 
a) 1,2 ⋅ 10−4 𝑇. b) 1,2 ⋅ 10−3 𝑇. c) 3,6 ⋅ 10−3 𝑇. 
d) 2,4 ⋅ 10−4 𝑇. e) 4,8 ⋅ 10−3 𝑇. 
 
9. (EBMSP 2018) Na Antiguidade e na Idade Média, a 
magnetita o ímã natural, era usada como remédio para 
várias doenças. A influência de um campo magnético no 
organismo humano tem sido investigada, sistematicamente, 
desde 1950. A aplicação principal da magnetita, em 
medicina, consiste na obtenção de imagens de secções 
através do corpo, MRI, sem ter de expor o paciente a 
radiações prejudiciais, tais como raio X. 
 
Disponível em: <https://donaatraente.wordpress.com>. Acesso em: ago. 
2017. 
 
Sobre o comportamento e a geração de um campo 
magnético, utilizado na obtenção de imagens, é correto 
afirmar: 
 
a) As cargas elétricas em movimento em um meio, cuja 
permeabilidade magnética é 𝜇0, originam, no seu 
entorno, exclusivamente campos magnéticos. 
b) As linhas de indução magnética na região interna de um 
ímã em forma de uma barra orientam-se do polo 
magnético norte para o polo magnético sul. 
c) A configuração das linhas de indução magnética de um 
solenoide longo, em forma de uma hélice cilíndrica, 
quando percorrido por uma corrente, é idêntica à 
configuração das linhas de força de um dipolo elétrico. 
d) A intensidade do vetor indução magnética no centro de 
uma bobina chata de 𝑁 espiras de raio 𝑅, quando 
percorrida por uma corrente elétrica de intensidade 𝑖 é 
igual a 𝑁
𝜇0
2𝜋
𝑖
𝑅
, sendo 𝜇0 a permeabilidade magnética do 
meio. 
e) A intensidade do vetor indução magnética no centro de 
uma espira com a forma de uma semicircunferência de 
raio R, percorrida por uma corrente elétrica de 
intensidade 𝑖 e imersa em um meio de permeabilidade 
magnética 𝜇0, é igual a 
𝜇0
4𝑅
𝑖. 
 
10. (FGV 2017) As figuras representam dois exemplos de 
solenoides, dispositivos que consistem em um fio condutor 
enrolado. Tal enrolamento pode se dar em torno de um 
núcleo feito de algum material ou, simplesmente, no ar. 
Cada volta de fio é denominada espira. 
 
 
 
A passagem de uma corrente elétrica através desse fio cria, 
no interior do solenoide, um campo magnético cuja 
intensidade 
 
 
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a) é diretamente proporcional ao quadrado da intensidade 
da corrente elétrica e ao comprimento do solenoide. 
b) é diretamente proporcional à densidade das espiras, ou 
seja, ao número de espiras por unidade de comprimento. 
c) é diretamente proporcional ao número total de espiras do 
solenoide e ao seu comprimento. 
d) independe da distância entre as espiras, mas depende 
do material de que é feito o núcleo. 
e) é a maior possível quando o material componente do 
núcleo é diamagnéticoou paramagnético. 
 
11. (UEM 2016) Um solenoide é um dispositivo físico 
composto de um conjunto de espiras circulares capaz de 
gerar um campo magnético em seu interior, quando 
submetido a uma diferença de potencial. Este dispositivo 
pode ser encontrado, por exemplo, no sistema do “motor de 
arranque” de carros de passeio. Considere a 
permeabilidade magnética no vácuo como sendo 4𝜋 ×
10−7  
𝑇⋅𝑚
𝐴
, 𝜋 = 3,14 e desconsidere o campo magnético 
terrestre. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 
 
01) Quando uma pessoa gira a chave para dar partida em 
seu carro, uma corrente elétrica de 20 𝐴 percorre o 
solenoide do “motor de arranque” e gera um campo 
magnético de aproximadamente 25 × 10−3𝑇 em seu 
interior. Esse solenoide tem um comprimento de 20 𝑐𝑚 
e possui 200 espiras. 
02) O campo magnético gerado no interior de um solenoide 
percorrido por uma corrente elétrica, excluindo-se os 
efeitos das bordas, é um campo uniforme. 
04) Se este dispositivo for composto de uma única espira 
de raio 5,0 𝑐𝑚, o campo magnético no centro desta 
espira, quando a corrente elétrica é de 20 𝐴, é menor 
do que 0,3 × 10−3 𝑇. 
08) Um ímã é aproximado com velocidade constante do 
solenoide. Devido a essa aproximação, um campo 
magnético é gerado no solenoide de modo a aumentar 
a variação do fluxo magnético através das espiras do 
solenoide. 
16) Um ímã no formato de uma haste é inserido no 
solenoide e dele retirado numa frequência de 30 vezes 
por minuto. Devido a este movimento do ímã em relação 
ao solenoide, uma tensão elétrica alternada é induzida 
no solenoide. 
 
 12. (UEMA 2015) Um professor de física, para construir 
um eletroímã, montou um circuito com as seguintes 
características: valor da resistência 𝑅 = 15Ω, solenoide 
com 8𝜋 × 10−2𝑚 de comprimento, 5.000 espiras e 
resistência 𝑟 = 85Ω, conforme ilustrado: 
 
 
 
Determine o módulo do vetor indução magnética no interior 
do solenoide quando a 𝑑. 𝑑. 𝑝. for de 60𝑉, considerando 𝜇0 =
4𝜋 × 10−7𝑇.𝑚/𝐴 
 
13. (UNESP 2015) Dois fios longos e retilíneos, 1 e 2, são 
dispostos no vácuo, fixos e paralelos um ao outro, em uma 
direção perpendicular ao plano da folha. Os fios são 
percorridos por correntes elétricas constantes, de mesmo 
sentido, saindo do plano da folha e apontando para o leitor, 
representadas, na figura, pelo símbolo . Pelo fio 1 
circula uma corrente elétrica de intensidade 𝑖1 = 9 𝐴 e, pelo 
fio 2, uma corrente de intensidade 𝑖2 = 16 𝐴. A 
circunferência tracejada, de centro 𝐶, passa pelos pontos 
de intersecção entre os fios e o plano que contém a figura. 
 
 
 
Considerando 𝜇0 = 4 ⋅ 𝜋 ⋅ 10
−7 𝑇⋅𝑚
𝐴
, calcule o módulo do 
vetor indução magnética resultante, em tesla, no centro 𝐶da 
circunferência e no ponto 𝑃 sobre ela, definido pelas 
medidas expressas na figura, devido aos efeitos 
simultâneos das correntes 𝑖1 e 𝑖2. 
 
14. (UPE-SSA 3 2018) Um sistema de espiras circulares 
concêntricas está disposto em um plano horizontal. Cada 
espira conduz uma corrente 𝐼, que gira no sentido anti-
horário, conforme ilustra a figura. 
 
 
 
O sistema foi montado de forma que os raios das espiras 
dobram a cada espira colocada. Considerando a 
permeabilidade magnética do vácuo como igual a 𝜇0, 
determine o campo magnético produzido no centro dessa 
estrutura quando o número de espiras tende ao infinito. 
 
a) 
𝜇0𝐼
𝑅
 b) 
𝜇0𝐼
2𝑅
 c) 
𝜇0𝐼
4𝑅
 d) 
𝜇0𝐼
8𝑅
 e) 
𝜇0𝐼
16𝑅
 
 
15. (ITA 2018) A figura mostra um fio por onde passa uma 
corrente 𝐼 conectado a uma espira circular 
de raio 𝑎. A semicircunferência superior tem resistência 
igual a 2 𝑅 e a inferior, igual a 𝑅. Encontre a expressão para 
o campo magnético no centro da espira em termos da 
corrente 𝐼. 
 
 
 
 
GABARITO 
 
2. [A] 3. [D] 4. [B] 5.[24] 6. [D] 7. [D] 
8. [C] 9. [E] 10. [B] 11.[23] 14. [A]