Exercícios Capítulo 10

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FISICA III 
LISTA DE EXERCÍCIOS- CAPITULO 10 - A LEI DE AMPÈRE 
EXERCÍCIOS RETIRADOS DO LIVRO TEXTO HALLIDAY & RESNICK 
 
1)Um topógrafo está usando uma bússola magnética 6,1 m abaixo de uma linha de 
transmissão que conduz uma corrente constante de 100 A. (a) Qual é o campo magnético 
produzido pela linha de transmissão na posição da bússola? (b) Este campo tem uma 
influência significativa na leitura da bússola? A componente horizontal do campo magnético 
da Terra no local é 20 T. R:a)3,3T 
 
2)Na figura, dois arcos circulares têm raios a = 13,5 cm e b = 10,7 cm, subtendem um ângulo 
de 74
o
, conduzem uma corrente i = 0,411 A e têm o mesmo centro de curvatura P. Determine 
o módulo e o sentido do campo magnético no ponto P. R: 0,102T, para fora da folha. 
 
 
 
3)Na figura, dois arcos semicirculares têm raios R2 = 7,8 cm e R1 = 3,15 cm, conduzem uma 
corrente i = 0,280 A e tem mesmo centro de curvatura C. Determine o módulo e o sentido do 
campo magnético no ponto C. R: 1,67T, para dentro da folha. 
 
 
 
 
 
4) Dois fios retilíneos longos são paralelos e estão separados por uma distância de 8,0 cm. As 
correntes nos fios são iguais e o campo magnético em um ponto situado exatamente entre os 
dois fios tem módulo de 300 T. (a) Qual é o valor das correntes? R:a)30 A. 
 
5) A figura mostra um próton que se move com velocidade v = -200 m/s j em direção a um fio 
retilíneo longo que conduz uma corrente i = 350 mA. No instante mostrado, a distância entre o 
próton e o fio é d = 2,89 cm. Na notação de vetores unitários, qual é a força magnética a que o 
próton está submetido?R: -7,75 x 10
-23 
N i 
 
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EXERCÍCIOS RETIRADOS DO LIVRO TEXTO HALLIDAY & RESNICK 
 
 
6) Na figura, quatro fios retilíneos longos são perpendiculares ao papel e suas seções retas 
formam um quadrado de lado a = 20 cm. As correntes são para fora da página nos fios 1 e 4 e 
para dentro da página nos fios 2 e 3 , e todos os fios conduzem uma corrente de 20 A. Na 
notação de vetores unitários, qual é o campo magnético no centro do quadrado? R: 80T j 
 
 
7) Na figura exercício 6, quatro fios retilíneos longos são perpendiculares ao papel e suas 
seções retas formam um quadrado de lado a = 13,5 cm. Todos os fios conduzem correntes de 
7,5 A e as correntes são para fora do papel nos fios 1 e 4 e para dentro do papel nos fios 2 e 3. 
Na notação de vetores unitários, qual é a força magnética por metro de fio que age sobe o fio 
4? R:( -125 i +41,7j)N/m 
 
8) Na figura, o ponto P1 está a uma distância perpendicular R = 13,1 cm do ponto médio de 
um fio retilíneo de comprimento L = 18,0 cm, que conduz uma corrente i = 58,2 mA (observe 
que o fio não é longo). Qual o módulo do campo magnético no ponto P1? R: 50,3 nT 
 
 
 
9) Na figura do exercício 8, o ponto P2 está a uma distância perpendicular R = 25,1 cm de uma 
das extremidades de um fio retilíneo de comprimento L = 13,6 cm que conduz uma corrente i 
= 0,693 A. (observe que o fio não é longo). Qual o módulo do campo magnético no ponto P2? 
R: 132 nT 
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10) A figura abaixo mostra a seção reta de um fio condutor cilíndrico longo de raio a = 2,0 cm 
que conduz uma corrente uniforme de 170 A. Determine o módulo do campo magnético 
produzido pela corrente a uma distância do eixo do fio igual a (a)0, (b) 1,0 cm, (c) 2,0 cm 
(superfície do fio), (d) 4,0 cm. R: a)0,b) 0,850 mT, c)1,70 mT, d)0,850 mT 
 
 
 
11) A densidade de corrente J no interior de um fio cilíndrico longo de raio a = 3,1 mm é 
paralela ao eixo central e seu módulo varia linearmente com a distância radial, de acordo com 
a equação J = Jor/a, onde Jo = 310 A/m
2
. Determine o módulo do campo magnético para (a) r 
= 0, (b) r = a/2 e (c) r = a. R: a) 0, b)0, 10 T, c)0,4T 
 
12) Um solenóide com 200 espiras, 25 cm de comprimento e 10 cm de diâmetro conduz uma 
corrente de 0,29 A. Calcule o módulo do campo magnético no interior do solenóide.R:0,3 mT 
 
13) Calcule o módulo do momento dipolar magnético do solenóide do exercício 12. 
R: 0,46 Am
2
. 
 
 
14) Na figura a seguir, uma corrente i = 56,2 mA circula em uma espira formada por dois 
segmentos radiais e duas semicircunferências de raios a = 5,72 cm e b = 9,36 cm com um 
centro comum P. Determine (a) o módulo e (b) o sentido (para dentro ou para fora da página) 
do campo magnético no ponto P e (c) o módulo e (d) o sentido do momento magnético da 
espira.R: a)0,497 T, b)para dentro, c)1,06 mA.m2, d)para dentro 
 
 
15)Uma espira quadrada de lado a conduz uma corrente i. Mostre que no centro da espira o 
módulo do campo magnético produzido pela corrente é: 
a
i
B o

22
 
 
16) A figura abaixo mostra a seção reta de um condutor cilíndrico oco de raios a e b que 
conduz uma corrente i uniformemente distribuída. (a) Mostre que o módulo do campo 
magnético B(r) a uma distância r do cilindro para b < r < a, é dado por: 
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r
br
ba
i
B o
22
22 )(2





 
 
b)Mostre que para r = a está equação fornece o campo magnético na superfície de um fio 
longo retilíneo percorrido por uma corrente i; para r = b, fornece o valor zero para o campo 
magnético; para b = 0 fornece o campo magnético no interior de um fio maciço de raio a 
percorrido por uma corrente i. (c) Suponha que a = 2,0 cm, b = 1,8 cm e i = 100 A e faça um 
gráfico de B(r) para 0 < r < 6 cm. 
 
 
 
17)A figura a seguir mostra uma seção reta de um cabo coaxial longo de raios a, b e c. 
Correntes i de mesmo valor e sentidos opostos estão uniformemente distribuídas nos dois 
condutores. Escreva expressões para o módulo do campo magnético B(r) em função da 
distância radial r para (a) r < c, (b) c < r < b, (c) b < r < a, (d) r > a.