Exercícios resolvidos - Campos magnéticos e suas fontes

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Física Geral e Experimental III – Revisão 4 
Sarah Rabelo, D.Sc. 
“Bem sei eu, ó SENHOR, que os teus juízos são justos, e que 
segundo a Tua fidelidade me afligiste.” Salmos 119:75 
 
Campo magnético e suas fontes 
 
1. Um elétron em um tubo de imagem de um aparelho de televisão desloca-se 
para a frente do tubo com uma velocidade de 
sm /108 6
 ao longo do eixo x. 
O tubo é envolvido por uma bobina de fios que cria um campo magnético de 
magnitude 0,025 T, direcionado a um ângulo de 60º em relação ao eixo x. 
Calcule a força magnética sobre o elétron e sua aceleração. 
Dado: 
kgme
31101,9 
. 
Resposta: 2,8 x 10-14N; 3,1 x 1016m/s2 
 
 
 
 
 
2. No Equador, perto da superfície da Terra, o campo magnético é de aproximadamente 50T para o norte 
e o campo elétrico é de aproximadamente 100 N/C para baixo com tempo bom. Encontre as forças 
gravitacional, elétrica e magnética sobre um elétron nesse ambiente se ele estiver deslocando-se com 
uma velocidade instantânea de 
sm /106 6
 dirigida para o leste. Dado: 
kgme
311011,9 
 
Resposta: Fg = 8,93 x 10-30 N para o centro da Terra 
 Fe = 1,6 x 10-17 N para o Norte 
 FB = 4,8 x 10-17 N para o centro da Terra 
 
 
 
 
3. Uma carga puntiforme q1 = 4,5 nC está em movimento com a velocidade sm /103 7 paralela ao eixo 
dos x, sobre a reta y = 3 m. Achar o campo magnético desta carga na origem, quando a carga estiver 
no ponto x = - 4 m. 
Resposta: - 3,24 x 10-10 T
k
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Uma bobina circular de 600 espiras enroladas de modo compacto possui raio de 2,4 cm. Qual deve ser 
a corrente que passa pela bobina, supondo que o campo magnético no centro da bobina é igual a 
0,0580 T? 
Resposta: 3,69 A 
 
 
 
5. Que corrente é necessária nos enrolamentos de um solenoide longo que tem 1000 espiras 
uniformemente distribuídas por um comprimento de 0,4 m, para produzir no centro do solenoide um 
campo magnético de módulo 
T4102 
? 
Resposta: 63,6 mA 
 
 
 
 
 
6. Achar o campo magnético no centro de um solenoide com 20 cm de comprimento, 1,4 cm de raio e 600 
espiras, com uma corrente de 4 A. 
Resposta: 1,50 x 10-2 T 
 
 
 
 
 
7. Uma espira retangular com 20 voltas e dimensões de 5 por 3 cm conduz uma corrente de 1,2 A e está 
imersa em um campo magnético de 0,8 T direcionado em 30º com a normal a seu plano. Qual o torque 
exercido sobre a espira? 
Resposta: 0,0144 N.m 
 
 
 
 
 
8. Uma bobina quadrada, com 12 espiras, que tem o lado de 40 cm e conduz uma corrente de 3A. A 
bobina está no plano xy, no campo magnético B = 0,3 T
i
 + 0,4 T
k
 . Qual o torque exercido sobre a 
espira? 
Resposta: 1,73 N.m 
 
 
 
 
 
9. Dois excursionistas estão fazendo a leitura de uma bússola, situada embaixo de um fio de uma linha de 
transmissão, que está a uma altura de 5,5 m acima do solo e conduz uma corrente igual a 800 A, em 
uma direção horizontal apontando do norte para o sul. 
a. Calcule o módulo do campo magnético em um ponto do solo diretamente sob o condutor. 
b. Um dos excursionistas sugere que se faça a leitura da bussola a uma distância de 50 m desse ponto, 
para evitar que a leitura seja afetada pela corrente do fio. Sabendo que o módulo do campo magnético 
da Terra é da ordem de 
T4105,0 
, essa corrente causa algum problema real na leitura? 
Respostas: 
a) 0,291 x 10-4 T 
b) 0,032 x 10-4 T 
 
10. As curvas de histerese abaixo pertencem a diferentes tipos de materiais. 
a. Qual a principal diferença entre estas curvas? 
b. A que tipo de material pertence cada uma? Dê um exemplo de aplicação para cada tipo de 
material. 
 
Curva de Histerese 1 Curva de Histerese 2 
Tipo de material 
magnético: 
_________________ 
_________________ 
 
Exemplo: 
___________________
___________________ 
Aplicação: 
____________________________________
____________________________________
____________________________________ 
Tipo de material 
magnético: 
_________________ 
_________________ 
 
Exemplo: 
___________________
___________________ 
Aplicação: 
____________________________________
____________________________________
____________________________________ 
 
Resposta: discursiva 
 
11. Campos magnéticos cercam materiais e correntes elétricas e são detectados pela força que 
exercem sobre outros materiais magnéticos e cargas elétricas em movimento. O campo magnético 
em qualquer lugar possui direção, sentido e magnitude, portanto é uma grandeza vetorial. 
 
a. Qual a força magnética exercida sobre um elétron com velocidade 
kjiv

23 
 
inserido em um campo magnético 
kjiB

254 
? 
b. Qual o ângulo entre a velocidade da partícula e o campo magnético externo? 
 
Respostas: 
a) 3,86x10-18N 
b) 74º 
 Curva de Histerese 
1rese 2