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Um anel condutor de raio R está mergulhado em um campo magnético heterogêneo cujas linhas de indução formam com o anel um ângulo α em relação ao vetor normal ao plano do anel. O módulo do vetor de indução que atua sobre o anel é B. E pelo anel, passa uma corrente I. Qual a força magnética resultante no anel?
a) BIR senα
b) BIR tgα
c) BI2πR senα
d) BI2πR cosα
e) BIR cosα

Questões Para o Saber

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LF8D1 Força magnética sobre corrente elétrica

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ESTÁCIO

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Para determinar a força magnética resultante em um anel condutor que está imerso em um campo magnético, podemos usar a fórmula da força magnética sobre um condutor que transporta corrente em um campo magnético. A força magnética \( F \) é dada por: \[ F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(\theta) \] onde: - \( I \) é a corrente que passa pelo condutor, - \( L \) é o comprimento do condutor (no caso do anel, é a circunferência \( 2\pi R \)), - \( B \) é o módulo do vetor de indução magnética, - \( \theta \) é o ângulo entre o vetor de indução magnética e o vetor normal ao plano do anel. No caso do anel, o comprimento \( L \) é \( 2\pi R \) e o ângulo \( \theta \) é \( \alpha \). Assim, a força magnética resultante no anel pode ser expressa como: \[ F = I \cdot (2\pi R) \cdot B \cdot \sin(\alpha) \] Agora, analisando as alternativas: a) \( BIR \sin \alpha \) - Não está correta, pois falta o fator \( 2\pi \). b) \( BIR \tan \alpha \) - Não está correta, pois não se usa tangente nesse contexto. c) \( BI2\pi R \sin \alpha \) - Correta, pois corresponde à expressão que encontramos. d) \( BI2\pi R \cos \alpha \) - Não está correta, pois usa cosseno em vez de seno. e) \( BIR \cos \alpha \) - Não está correta, pois também falta o fator \( 2\pi \) e usa cosseno. Portanto, a alternativa correta é: c) \( BI2\pi R \sin \alpha \).

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LF8D1 Força magnética sobre corrente elétrica

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ESTÁCIO

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Uma placa metálica é ligada, nos pontos P e Q, aos polos de uma bateria. Aplicando-se à placa um campo magnético uniforme B, verifica-se que uma diferença de potencial VMN aparece entre as laterais M e N da placa.
O aparecimento dessa diferença de potencial deve-se ao fato de que os elétrons livres da placa, ao estabelecer-se nela a corrente elétrica, movem-se:
a) de Q para P e são deslocados pelo campo magnético para a lateral N.
b) de Q para P e são deslocados pelo campo magnético para a lateral M.
c) de P para Q e são deslocados pelo campo magnético para a lateral N.
d) de P para Q e são deslocados pelo campo magnético para a lateral M.
e) de Q para P e são deslocados pelo campo magnético no sentido contrário ao vetor B.
f) não sei

Um circuito é formado por dois fios muitos longos, retilíneos e paralelos, ligados a um gerador de corrente contínua.
Pode-se afirmar que a força de origem magnética que um trecho retilíneo exerce sobre o outro é:
a) nula.
b) atrativa e proporcional a l.
c) atrativa e proporcional a l2.
d) repulsiva e proporcional a l.
e) repulsiva e proporcional a l2.
f) não sei.

A figura representa 4 bússolas apontando, inicialmente, para o polo norte terrestre. Pelo ponto O, perpendicularmente ao plano do papel, coloca-se um fio condutor retilíneo e longo. Ao se fazer passar pelo condutor uma corrente elétrica contínua e intensa no sentido do plano do papel para a vista do leitor, permanece praticamente inalterada somente a posição.
Assinale a alternativa correta.
a) das bússolas A e C.
b) das bússolas B e D.
c) das bússolas A, C e D.
d) da bússola C.
e) da bússola D.
f) não sei.

Um fio condutor reto e vertical passa por um furo em uma mesa, sobre a qual, próximo ao fio, são colocadas uma esfera carregada, pendurada em uma linha de material isolante, e uma bússola. Inicialmente, não há corrente elétrica no fio e a agulha da bússola aponta para ele.
Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, após se estabelecer a corrente elétrica no fio,
a) a agulha da bússola vai apontar para uma outra direção e a esfera permanece na mesma posição.
b) a agulha da bússola vai apontar para uma outra direção e a esfera vai se aproximar do fio.
c) a agulha da bússola não se desvia e a esfera permanece na mesma posição.
d) a agulha da bússola não se desvia e a esfera vai se afastar do fio.
e) não sei.

Na figura a seguir, dois condutores paralelos, AC e ED, são interligados por meio de uma haste também condutora, que pode girar no plano da figura em torno do ponto D. 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 de intensidade i percorrer os três 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.
f) não sei

O módulo do vetor indução magnética entre os polos do ímã é B = 1 T e o comprimento da parte do condutor imersa no campo é = 10 cm. Sabendo que o corpo A pesa 2 N e que o fio que o suspende ao condutor pode ser considerado ideal.
Determine: a) o sentido da corrente no condutor; b) a intensidade dessa corrente.
a) a) de D para C; b) 20 A
b) a) de D para C; b) 2 A
c) a) de C para D; b) 0,2 A
d) a) de C para D; b) 20 A
e) a) de C para D; b) 2 A
f) não sei

Um trem japonês que levita magneticamente, conhecido por Maglev, bateu hoje o seu próprio recorde de velocidade ao atingir 560 km/h durante um teste de via.
É possível deixar suspenso um corpo condutor criando uma força magnética contrária à força gravitacional que atua sobre ele. Para isso, o corpo deve estar imerso em um campo magnético e por ele deve passar uma corrente elétrica. Quais devem ser as orientações do campo magnético e da corrente elétrica, de modo que a força magnética resultante esteja na mesma direção e no sentido contrário à força gravitacional que atua sobre o fio?
a) A corrente deve apontar para a esquerda ao longo do fio e o campo magnético deve estar perpendicular ao fio, apontando para o leitor.
b) A corrente deve apontar para a esquerda ao longo do fio e o campo magnético deve estar paralelo ao fio, apontando para a direita.
c) A corrente deve apontar para a direita ao longo do fio e o campo magnético deve estar perpendicular ao fio, apontando para fora do plano da folha.
d) A corrente deve apontar para a direita ao longo do fio e o campo magnético deve estar paralelo ao fio, apontando para a direita.
e) A corrente deve apontar para a esquerda ao longo do fio e o campo magnético deve estar perpendicular ao fio, apontando para dentro do plano da folha.
f) não sei

Um fio longo e reto é percorrido por uma corrente de intensidade I. Uma espira circular, também percorrida por corrente de intensidade I, é colocada em um plano perpendicular ao fio. O fio passa pelo centro da espira.
Devido ao campo magnético criado pelo fio:
a) a espira fica sujeita a um binário
b) a espira não fica sujeita a força alguma
c) a força resultante desloca a espira ao longo do fio, no sentido da corrente que o percorre
d) a força resultante desloca a espira ao longo do fio, em sentido contrário ao da corrente que o percorre
e) Nenhuma das proposições anteriores se aplica
f) não sei

Numa espira circular de raio r, situada no plano do papel, flui uma corrente elétrica de intensidade i. Essa espira está imersa em um 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
f) não sei

A força magnética F que mantém a haste metálica H, de peso P e comprimento L, em equilíbrio na posição indicada, manifesta-se pela presença do campo magnético de módulo B, produzido pelo ímã, e da corrente elétrica que percorre a haste e que é mantida pelo gerador G.
Sendo θ o ângulo que os fios flexíveis formam com a horizontal, a intensidade de corrente no circuito é igual a:
a) BLP(tgθ)–1
b) B(PLtgθ)–1
c) BL(Ptgθ)–1
d) P(BLtgθ)–1
e) L(BPtgθ)–1
f) não sei