UNIVESP - Gabarito da atividade para avaliação - 2019 Semana 4 FÍSICA III - FEG001

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26/09/2019 Gabarito da atividade para avaliação - Semana 4: FÍSICA III - FEG001
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FÍSICA III
Dois fenômenos eletromagné�cos e
magnetostá�ca4
A resposta correta da questão está identificada com a cor Vermelha.
ATIVIDADE PARA AVALIAÇÃO
(2 pontos)
O campo magnético produzido por um fio percorrido por uma corrente elétrica I, num ponto
de coordenadas P(x,y,z) e localizado ao longo do eixo z, depende apenas das coordenadas
x,y, da seguinte forma: 
 
Considere I=2,0 amp e determine os campos magnéticos que vigoram,
respectivamente, nos pontos P (0,20 m; 0,20 m; 0), P (0; 0,10 m;0) e P (-0,01m; 0; 0). 
Dado , analise o quadro de alternativas a seguir e assinale a alternativa
correta. 
1.
1 2 3
a)a.
b)b.
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GABARITO 
A resposta correta é a alternativa a) 
Dada a função do campo magnético num ponto P(x,y,z) 
 e a relação
 fornecerá os campos magnéticos dos pontos P (0,20 m;
0,20 m; 0), P (0; 0,10 m;0) e P (-0,01m; 0; 0), expressos em “tesla” (símbolo: T). 
1- Campo magnético no ponto P (0,20 m; 0,20 m; 0). 
2- Campo magnético no ponto P (0; 0,10 m; 0). 
 
3- Campo magnético no ponto P (-0,01 m; 0; 0). 
c)c.
d)d.
e)e.
1
2 3
1
2
3
(2 pontos QUESTÃO ANULADA) Dois condutores paralelos 1 e 2, estão separados entre si
de 10 cm. Pelo condutor 1 flui uma corrente elétrica de 30 A e por outro condutor 2, de 40 A
em sentido oposto. 
Determinar: 
a) A força magnética por unidade de comprimento sobre cada condutor.
b) O campo magnético resultante em pontos de uma linha paralela equidistante dos
condutores e pertencente ao mesmo plano que os contêm. 
2.
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Dados: 
 
 
Assinale a alternativa correta: 
GABARITO 
A resposta correta é a alternativa e) 
O campo magnético resultante é determinado pela superposição dos campos e 
gerados pelos fios 1 e 2, ou seja, 
Num ponto ao longo da linha referida os campos magnéticos são perpendiculares ao plano
que contém os dois fios. 
O fio 1 produz um campo de intensidade: 
 
Em cada caso devemos analisar o sentido da corrente. Na situação da figura escrevemos: 
 
No entanto, na situação da figura o fio 2 gera, no ponto P considerado um campo para cima.
Portanto, 
 
Logo, na situação da figura, se as correntes forem no mesmo sentido, 
 
No caso da corrente I invertida, teremos:
a.
b.
c.
d.
e.
2
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Utilize o seguinte dado para responder as questões 3, 4 e 5: 
Suponha que, por um fio paralelo ao eixo z e com a mesma orientação desse eixo, passa
uma corrente de intensidade I (vide figura abaixo). 
 
Para um fio linear de comprimento , e um campo magnético uniforme, escrevemos: 
 
Onde o vetor tem o sentido e direção da corrente e módulo igual a. 
Para um fio de comprimento o módulo dessa força é dado por: 
 
Onde é o ângulo entre o fio e o campo magnético 
Nesse caso, temos 
;
dividindo-se ambos os lados da relação, temos: 
 
(força magnética por unidade de comprimento dos fios paralelos). 
Substituindo-se os valores das grandezas: 
 
(pois sendo , o produto por unidade
de comprimento)
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Admita que esse fio esteja localizado em pontos que têm em comum o fato de que suas
coordenadas no plano xy são dadas por (x , y ). Então, sabe-se que o fio gera um campo
magnético no ponto (x,y), dado por: 
 
1 1
(2 pontos) Quatro condutores longos e paralelos conduzem correntes elétricas de
intensidade igual a I = 5 A. A figura ilustra uma seção transversal que mostra a posição de
cada condutor e o sentido das correntes que conduzem. 
As correntes elétricas nos condutores 2 e 4 “penetram” no plano da secção transversal e as
correntes nos condutores 1 e 2 “saem” do plano. Os condutores ocupam posições que
correspondem aos vértices de um quadrado de lado d = 20 cm. 
O campo magnético resultante no ponto P, equidistante dos vértices do quadrado, é: 
GABARITO 
A resposta correta é a alternativa b) 
O campo magnético produzido pelos 4 fios no ponto de coordenada (x,y)é dado pela soma: 
 
3.
a.
b.
c.
d.
e.
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Em que é a distância do fio até o ponto considerado. Isto é: 
Em que, adotando o referencial com origem no ponto P, temos . 
E, portanto, 
Logo, 
Tendo em vista que: 
y + y = 0 
x + x = 0 
y + y = 0 
x + x = 0 
Obtemos: 
E isto pode ser constatado pelo uso da regra da mão direita, considerando os campos
produzidos pelos fios 2 e 4, que se anulam, e os fios 1 e 3, que igualmente se anulam.
1 3
1 3
2 4
2 4
(2 pontos) A Fig.(a) abaixo ilustra 2 fios, 1 e 2, retilíneos e longos situados no plano xy. 
Eles são equidistantes e paralelos ao eixo z em relação ao qual cada fio guarda uma
distância d = 3,0 cm. Pelos fios fluem, respectivamente, as correntes elétricas I e I em
sentidos opostos. 
Se I = I = I = 5,0 A, qual o campo magnético resultante gerado pelas correntes elétricas no
ponto P (0; 4,0 cm; 0)? 
Analise as alternativas abaixo e assinale aquela que, corretamente, indica o campo no ponto
P.
4.
1 2
1 2
a.
b.
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GABARITO 
A resposta correta é a alternativa c) 
O campo magnético produzido pelos 2 fios no ponto de coordenada (x,y) é dado pela soma: 
 
em que é a distância do fio até o ponto considerado, ou seja: 
Quando se adota o referencial com o eixo z (em vermelho na figura) coincidindo com o ponto
equidistante dos fios, temos . 
E, portanto, 
Logo, 
Então obtemos: 
 
 
Logo, 
c.
d.
e.
(2 pontos - QUESTÃO ANULADA) As figuras (a) e (b) abaixo ilustram uma situação na qual
se tem 2 fios retilíneos paralelos ao longo do eixo z situado no plano xz e à distância 2d um
do outro. 
5.
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Os fios conduzem correntes elétricas invariáveis I = I = I , que fluem no mesmo sentido. 
Considere I = 2,0 A; H = 4,0 cm e d = 3,0 cm. 
Analise as alternativas abaixo. Qual delas exprime o campo magnético no ponto P (0; H)?
1 2
a.
b.
c.
d.
e.