PUC-PR Verão 2013
A respeito dos conceitos de eletromagnetismo, analise as afirmações a seguir:
I. Uma carga elétrica imersa em um campo elétrico sempre está sujeita a uma força elétrica.
II. Uma carga elétrica imersa em um campo magnético sempre está sujeita a uma força magnética.
III. A ciência ainda não encontrou nenhuma função ou aplicação para o campo magnético gerado pela Terra, além da orientação de bússolas.
IV. Um campo magnético sempre altera a trajetória de uma carga em movimento.
V. Até mesmo aparelhos elétricos pequenos em funcionamento geram ao seu redor campos magnéticos.
Estão corretas APENAS:
I, II e III.
II e IV.
I e V.
I, IV e V.
II, III e V.
Resolução
Verificação de cada afirmação
I. A força elétrica sobre uma carga é \(\vec F=q\,\vec E\). Qualquer partícula que possua carga (\(q\neq0\)) sentirá essa força sempre que estiver em um campo elétrico. Logo, a afirmação é verdadeira.
II. A força magnética é dada por \(\vec F=q\,\vec v\times\vec B\). Se a carga estiver em repouso (\(\vec v=0\)) ou movendo-se paralelamente a \(\vec B\), o produto vetorial é nulo e não há força. Portanto, não é sempre que há força magnética. A afirmação é falsa.
III. O campo magnético terrestre tem vários papéis além da orientação de bússolas: protege a atmosfera dos ventos solares, permite a existência das auroras e serve de guia para aves migratórias e outras espécies. Assim, a afirmação é falsa.
IV. Como visto em II, se a velocidade for paralela a \(\vec B\), a força magnética é nula e a trajetória não é alterada. Portanto, a afirmação é falsa.
V. Correntes elétricas, mesmo pequenas, geram campos magnéticos (Lei de Ampère/Biot–Savart). Pequenos aparelhos em funcionamento contêm correntes e, consequentemente, geram campos magnéticos. A afirmação é verdadeira.
Logo, apenas I e V estão corretas. Alternativa correta: C.
Dicas
Erros Comuns
- Força elétrica: \(\vec F=q\,\vec E\). Independe da velocidade da carga.
- Força magnética (Lorentz): \(\vec F=q\,\vec v\times\vec B\). Exige movimento com componente perpendicular a \(\vec B\).
- Campo magnético terrestre: atua como escudo contra partículas solares, possibilita auroras e orientação de seres vivos.
- Geração de campo magnético por corrente: todo condutor percorrido por corrente produz campo magnético (Lei de Ampère).
