força mag em um fio AULA 2

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1. INTRODUÇÃO: 
Neste tópico iremos entender o funcionamento de motores 
elétricos e alto falantes. 
 
2. FORÇA MAGNÉTICA EM UM FIO CONDUTOR: 
Em aulas anteriores, estudamos a força magnética em 
cargas elétricas em movimento em um campo magnético, assim 
através da regra da mão direita espalmada conseguimos 
verificar o sentido da força magnética. 
Nos fios condutores não será diferente, pois se lembre que 
corrente elétrica nada mais é que o movimento de elétrons 
livres, então se um fio metálico é percorrido por corrente 
elétrica e está imerso em um campo magnético, uma força 
magnética atua em cada um de seus elétrons, mas não 
esqueça que para efeitos de cálculo o sentido convencional 
da corrente elétrica é o movimento de cargas positivas, 
assim na regra da mão direita espalmada substituiremos o 
vetor velocidade e colocaremos em seu lugar a corrente 
elétrica i observe: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.1 MÓDULO DA FORÇA MAGNÉTICA EM UM FIO 
CONDUTOR: 
Para calcularmos a força magnética em um trecho do fio, 
devemos raciocina da seguinte maneira. Observe a figura 
abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
Imagine que a carga Q seja a carga total da corrente 
elétrica e que este sistema esteja imerso em um campo 
magnético , nesse trecho, então, a intensidade da força 
magnética será dado por: 
 
 
 
Substituindo e lembrando que , chegamos à 
conclusão de que: 
 
 
 
 
 
 
 
 Assim, concluímos que o módulo da força magnética é 
dado pela equação acima, sua direção é perpendicular ao 
campo magnético e seu sentido é dado pela regra da mão 
direita espalmada. 
3. AÇÃO DA FORÇA MAGNETICA EM CONDUTORES: 
 
1º Caso: Quando a corrente i forma 0
o
 ou 180
o
 com o campo 
magnético. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observe que nestes casos não existe força magnética, 
pois se lembre que sen0
o
 e sen180
o
, valem zero. 
 
2º Caso: Quando a corrente i forma 90
o
 com o campo 
magnético. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observe que nesse caso, através da regra da mão direita 
podemos descobrir que a força magnética esta entrando 
perpendicularmente ao plano da página, além disso, 
devemos lembrar que o sen90
o
 vale um, logo a força 
magnética é máxima. 
 
4. FORÇA MAGNÉTICA ENTRE DOIS CONDUTORES: 
Considere dois fios retilíneos, dispostos paralelamente um 
ao lado do outro. Se houver corrente elétrica em ambos, 
surgirá uma força magnética em cada um deles, pois um se 
submeterá ao campo magnético criado pelo outro, estas 
forças podem ser de atração ou repulsão. Observe: 
 
O condutor 1 cria um 
campo B1 no condutor 2, 
através da regra da mão 
direita, fazendo nele surgi uma 
força Fm com sentido achado 
pela regra da mão direita 
espalmada. O condutor 2 cria 
um campo B2 no condutor 1, 
através da regra da mão 
direita, fazendo nele surgi uma 
força -Fm com sentido achado 
pela regra da mão direita 
espalmada, assim os dois 
condutores irão se atrair. 
 
 
 
 
 Assim, concluímos que quando dois condutores estão com 
correntes no mesmo sentido ocorre atração entre eles e 
quando estão em sentidos opostos ocorrerá repulsão entre 
eles. Observe: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 FÍSICA 
PROFESSOR: MARCO ANTONIO 
AULA:... 
 FORÇA MAGNÉTICA SOBRE CORRENTES 
ELÉTRICAS. 
Regra da mão direita Regra da mão esquerda 
5. EXERCÍCIOS: 
1. (AFA 2000) Sabe-se que um condutor percorrido por uma 
corrente elétrica pode sofrer o efeito de uma força 
magnética devido ao campo magnético uniforme em que o 
condutor estiver inserido. Nessas condições, pode-se 
afirmar que a força magnética: 
a) atuará sempre de modo a atrair o condutor para a fonte 
do campo magnético. 
b) atuará sempre de modo a afastar o condutor da fonte do 
campo magnético. 
c) será máxima quando o ângulo entre a direção do 
condutor e o vetor for 90
o
. 
d) Será sempre paralela a direção do condutor e o seu 
sentido será o da movimentação das cargas negativas. 
e) n.d.a 
 
2. (UFMG) Dois fios paralelos, percorridos por correntes 
elétricas de intensidade diferentes, estão se repelindo. 
Com relação às correntes nos fios e às forças magnéticas 
com que um fio repele o outro, é correto afirmar: 
a) As correntes têm o mesmo sentido e as forças têm 
módulos iguais. 
b) As correntes têm sentidos contrários e as forças têm 
módulos iguais. 
c) As correntes têm o mesmo sentido e as forças têm 
módulos diferentes. 
d) As correntes têm sentidos contrários e as forças têm 
módulos diferentes. 
e) n.d.a 
 
3. Na figura a seguir, dois condutores paralelos, AB e CD, 
são interligados através de uma haste também condutora, 
que pode girar no plano da figura em torno do ponto D e 
que contata AB no ponto B. Na região em que se situa a 
haste, existe um 
campo magnético 
perpendicular ao 
plano dos 
condutores e 
apontando para o 
leitor. Se uma 
corrente elétrica i 
percorrer os 
condutores no 
sentido indicado, a tendência da haste será: 
a) Manter-se na posição inicial 
b) Girar no sentido horário. 
c) Girar no sentido anti-horário 
d) Subir. 
e) Descer. 
 
4. Numa espira circular de raio r, situada no plano do papel, 
flui um corrente elétrica de intensidade i. Essa espira está 
imersa num campo magnético de indução B, perpendicular 
ao plano do papel e dirigido para o leitor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As forças que atuam na espira tendem a produzir nela: 
a) Um encolhimento. 
b) Um alargamento. 
c) Uma rotação no sentido horário em torno do eixo xx’. 
d) Uma rotação no sentido anti-horário em torno do eixo 
xx’ 
e) Uma rotação em torno de um eixo perpendicular ao 
papel. 
5. (FCC-SP) Uma espira condutora quadrada e um fio 
retilíneo muito longo estão colocados próximos um do 
outro, sobre um mesmo plano horizontal, conforme indica 
a figura a seguir, numa 
vista de cima. A espira 
conduz a corrente elétrica i, 
e o fio, a corrente elétrica I. 
A força resultante exercida 
pelo fio sobre a espira 
aponta: 
a) para a região 1 
b) para a região 2 
c) para a região 3 
d) para a região 4 
e) verticalmente para cima. 
 
6. Um condutor muito longo está sujeito a um campo 
magnético de intensidade de 2T. Sabendo-se que a 
corrente elétrica que passa por este condutor vale 2A e seu 
comprimento é 10m. Calcule a força magnética que atua 
neste fio sendo o ângulo entre a corrente elétrica e o 
campo magnético 30
o
 
a) 10N b) 20N c) 30N d) 40N e) 50N 
 
7. (Unicamp-SP - adaptada) Um fio condutor rígido de 200 g 
e 20 cm de comprimento é ligado ao restante do circuito 
através de contatos deslizantes sem atrito, como mostra a 
figura abaixo. O plano da figura é vertical. Inicialmente a 
chave está aberta. O fio condutor é preso a um 
dinamômetro e se encontra em uma região com campo 
magnético de 1,0 T, 
entrando 
perpendicular no 
plano da figura, 
sendo g = 10m/s
2
. 
Determine a 
intensidade da 
corrente elétrica no 
circuito após o 
fechamento da chave, 
sabendo-se que o 
dinamômetro passa a 
indicar leitura zero. 
a) 14A b) 13A c) 12A d) 11A e) 10A 
 
8. (USF-SP) A força magnética F que mantém a haste 
metálica H, de peso P e comprimento L, em equilíbrio na 
posição indicada pela figura ao lado, manifesta-se pela 
presença do campo magnético de módulo B, produzindo 
pelo imã, e da corrente elétrica que percorre a haste e que 
é mantida pelo gerador G. Sendo θ o ângulo que o fio 
flexível forma com a horizontal, a intensidade da corrente 
no circuito é igual a: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) B.L.P.(tg θ)
-1
 b) B.(P.L.tg θ) 
-1
 c) B.L(P. tg θ)
-1
 
d) P. (B.L. tg θ)
-1
 e) L. (B.P. tg θ)
-1
 
 
 
 
 
GABARITO! 
1.C 2.D 3.B 4.B 5.B 6.B7.E 8.D