UDESC Tarde 2008/1

O campo magnético de um fio longo e reto, alinhado na direção Norte-Sul, percorrido por uma corrente elétrica constante:
a
altera a direção da agulha de uma bússola colocada em suas proximidades.
b
é alterado pela presença de um campo elétrico constante.
c
tem intensidade diretamente proporcional à distância do fio.
d
é induzido pela variação da corrente elétrica.
e
é, em cada ponto de suas proximidades, paralelo ao fio.
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Resposta
A

Resolução

Para analisar as afirmativas, lembre-se do resultado experimental (lei de Biot–Savart/Lei de Ampère) para um fio retilíneo longo percorrido por uma corrente estacionária I:

  • As linhas de campo magnético formam circunferências concêntricas ao redor do fio (regra da mão direita).
  • A intensidade do campo em um ponto situado a uma distância r do fio é \(B = \dfrac{\mu_0 I}{2\pi r}\); logo, diminui quando r aumenta (é inversamente proporcional).
  • Esse campo existe mesmo com corrente constante (não precisa de variação temporal) e não é afetado pela presença de um campo elétrico constante externo.

Uma bússola, sendo um pequeno ímã, alinha-se segundo o campo magnético resultante. Nas vizinhanças do fio, o campo do fio se soma ao campo da Terra e desvia a agulha.

Com essas ideias, avalie cada opção:

  1. Verdadeira. O campo do fio desvia a bússola colocada perto dele.
  2. Falsa. Um campo elétrico constante não altera o campo magnético gerado por uma corrente contínua.
  3. Falsa. A dependência é inversa (\(B \propto 1/r\)).
  4. Falsa. Ele não é induzido; ele existe devido à própria corrente contínua.
  5. Falsa. Em cada ponto o campo é tangente às circunferências e, portanto, perpendicular ao fio, não paralelo.

Portanto, a alternativa correta é A.

Dicas

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Lembre-se da regra da mão direita para fios retos: dedos fecham uma circunferência ao redor do fio.
Como fica a agulha de uma bússola se um novo campo se soma ao campo da Terra?
O valor de \(B\) aumenta ou diminui com a distância ao fio? Isso elimina alguma alternativa.

Erros Comuns

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Achar que o campo só existe se a corrente variar (confusão com indução).
Imaginar que o campo acompanha o fio (paralelo) em vez de formar circunferências.
Esquecer a dependência inversa com a distância e inverter a proporcionalidade.
Revisão

Conceitos-chave

  • Regra da mão direita: polegar na direção da corrente; dedos dão o sentido das linhas de \(\mathbf B\).
  • Expressão para o campo: \(B=\mu_0 I/(2\pi r)\) (fio longo retilíneo).
  • Bússola: alinha-se com o campo magnético resultante.
  • Indução eletromagnética: campos induzidos surgem quando há variação temporal; corrente contínua não gera indução.
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