ELETROMAGNETISMO ELETROMAGNETISMO 01
01 – – Definição: Definição: É o ramo da Física que estuda as interaçõesÉ o ramo da Física que estuda as interações elétricas e magnéticas em conjunto.
elétricas e magnéticas em conjunto. 02
02 – – ÍMÃS: ÍMÃS: Numa região da Ásia Menor, conhecida Numa região da Ásia Menor, conhecida como Magnésia,como Magnésia, descobriu-se que alguns tipos de rocha atraíam umas às outras e descobriu-se que alguns tipos de rocha atraíam umas às outras e podiam também atrair objetos de ferro. Essas pedras, denominadas podiam também atrair objetos de ferro. Essas pedras, denominadas magnetita, são constituídas por um óxido de ferro (Fe
magnetita, são constituídas por um óxido de ferro (Fe33OO44), a que), a que
damos o nome de ímãs naturais. Contudo, através de processos de damos o nome de ímãs naturais. Contudo, através de processos de imantação, pode-se obter ímãs artificiais em forma de barra, imantação, pode-se obter ímãs artificiais em forma de barra, ferradura ou disco.
ferradura ou disco.
02
02 – – PROPRIEDADES DO ÍMÃ: PROPRIEDADES DO ÍMÃ: 2.1
2.1 – – O ímã possui dois pólos O ímã possui dois pólos: o pólo norte (N) e : o pólo norte (N) e o pólo sul (S), queo pólo sul (S), que correspondem às regiões do ímã onde as ações magnéticas são correspondem às regiões do ímã onde as ações magnéticas são mais intensas.
mais intensas.
2.2
2.2 – – Os pólos de um ímã são inseparáveis: Os pólos de um ímã são inseparáveis: Cada pedaço do ímã Cada pedaço do ímã gera um novo ímã com seus pólos
gera um novo ímã com seus pólos norte (N) e sul (S).norte (N) e sul (S).
2.3
2.3 – – Pólos opostos se atraem e pólos i Pólos opostos se atraem e pólos iguais, repelem-se.guais, repelem-se.
ATENÇÃO:
ATENÇÃO: Todo ímã, podendo girar livremente na superfície Todo ímã, podendo girar livremente na superfície terrestre, terá, aproximadamente, seu pólo norte indicado para o terrestre, terá, aproximadamente, seu pólo norte indicado para o norte geográfico e seu pólo sul indicado para o sul geográfico. Isto norte geográfico e seu pólo sul indicado para o sul geográfico. Isto ocorre devido ao planeta Terra funcionar como um gigantesco ímã, ocorre devido ao planeta Terra funcionar como um gigantesco ímã, onde o norte geográfico coincide com o sul magnético e o sul onde o norte geográfico coincide com o sul magnético e o sul
geográfico coincide com o norte magnético, aproximadamente. Com geográfico coincide com o norte magnético, aproximadamente. Com base nisto, os chineses criaram a bússola, onde o ímã utilizado, em base nisto, os chineses criaram a bússola, onde o ímã utilizado, em forma de losango, é chamado de agulha magnética.
forma de losango, é chamado de agulha magnética.
03
03 – – SUBSTÂNCIAS MAGNÉTICAS SUBSTÂNCIAS MAGNÉTICAS 3.1
3.1 – – SUBSTÂNCIAS DIAMAGNÉTICAS: SUBSTÂNCIAS DIAMAGNÉTICAS: são aquelas que não são aquelas que não podem ser imantadas (cobre, chumbo, água, bismuto e antimônio). podem ser imantadas (cobre, chumbo, água, bismuto e antimônio). 3.2
3.2 – – SUBSTÂNCIAS PARAMAGNÉTICAS: SUBSTÂNCIAS PARAMAGNÉTICAS: são aquelas que podem são aquelas que podem ser imantadas, porém o poder magnético é muito fraco (a maioria das ser imantadas, porém o poder magnético é muito fraco (a maioria das substâncias, como alumínio, platina, estanho, manganês, cromo e o substâncias, como alumínio, platina, estanho, manganês, cromo e o ar).
ar). 3.3
3.3 – – SUBSTÂNCIAS FERROMAGNÉTICAS: SUBSTÂNCIAS FERROMAGNÉTICAS: são aquelas que são aquelas que podem ser imantadas e o poder magnético é forte (ferro, níquel, aço podem ser imantadas e o poder magnético é forte (ferro, níquel, aço e cobalto).
e cobalto). Obs:
Obs: Um corpo, de Um corpo, de determinada substância ferromagnética, pode serdeterminada substância ferromagnética, pode ser imantado temporariamente atritando-se sobre ele um ímã, sempre imantado temporariamente atritando-se sobre ele um ímã, sempre nono mesmo sentido para orientar os seus ímãs elementares (minúsculos mesmo sentido para orientar os seus ímãs elementares (minúsculos ímãs no interior do corpo), ou colocando-o simplesmente em contato ímãs no interior do corpo), ou colocando-o simplesmente em contato com um ímã.
com um ímã.
04
04 – – CAMPO MAGNÉTICO: CAMPO MAGNÉTICO: Chama-se campo magnético a região Chama-se campo magnético a região do espaço modificada pela presença de um ímã, de um condutor do espaço modificada pela presença de um ímã, de um condutor percorrido por uma corrente elétrica ou de um corpo eletrizado em percorrido por uma corrente elétrica ou de um corpo eletrizado em movimento.
4.1 – Vetor indução magnética (B): Caracteriza a intensidade, a direção e o sentido do campo magnético em um ponto do espaço. 4.2 – Unidade de indução magnética: no S.I é o tesla (T), sendo T = N/(A.m).
4.3 – LINHAS DE INDUÇÃO: São linhas que permitem uma visualização do campo magnético. Têm as seguintes características: a) São tangentes ao vetor indução magnética em cada ponto;
b) São orientados no sentido deste vetor;
c) São sempre fechadas, isto é, não tem fontes nem sorvedou ros; d) A densidade das linhas de indução permite avaliar a intensidade do campo magnético em determinada região.
e) As linhas de indução saem do pólo norte e entram no pólo sul; f) No interior do ímã, as linhas de campo vão do pólo sul para o pólo norte.
4.4 – Indução Magnética: é o fenômeno da imantação de um corpo por meio de um ímã.
Ex: Um prego ao ser colocado na presença de um ímã fica imantado. 4.5 – Bussola: agulha imantada é um
dispositivo que indica a existência de um campo magnético. Ela indica a direção e o sentido do vetor indução magnética B
.
05 – CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE:
O planeta Terra, assim como outros planetas do sistema solar, se comporta como um grande ímã, criando em torno de si um campo magnético. A teoria mais aceita é que esse campo é criado por enormes correntes elétricas, circulando na parte líquida da Terra, que é altamente condutora.
Próximo ao pólo norte geográfico situa-se o pólo sul
magnético terrestre e próximo ao pólo sul geográfico encontra-se o
pólo norte magnético.
06 – Campo Magnético Criado Por Correntes Elétricas 6.1 – A experiência de Oersted
Em uma experiência simples, o físico dinamarquês H.C Oersted (1777 – 1851) verificou que sempre que se estabelecia corrente elétrica em um circuito que estava investigando, ocorria deflexão (mudança de orientação) em uma agulha de bússola próxima. Concluiu que a corrente elétrica é o agente originador do campo magnético.
A partir da descoberta de Oersted fundiram-se dois ramos da física até então separados: a eletricidade e o magnetismo.
07 – Campo Magnético gerado por um condutor retilíneo:
A experiência de Oersted mostra que quando um condutor elétrico é atravessado por uma corrente elétrica, um campo magnético se origina ao seu redor. As linhas de indução magnética são circulares e concêntricas ao condutor, tal como mostra a figura abaixo.
O módulo do vetor campo magnético a uma distância r do fio condutor pode ser dado por:
r
.
2
i.
B
B = intensidade do vetor campo magnético em um ponto (T)
= permeabilidade magnética do meio (T.m/A)0
= 4
.10-7 T.m/A (no vácuo) r = distância do ponto ao fio (m) A unidade de B
no SI é o tesla (T).
Obs1: "Segure o condutor com a mão direita de modo que o polegar
aponte no sentido da corrente. Os demais dedos dobrados fornecem o sentido do vetor campo magnético, no ponto considerado. (Regra da mão direita) "
Obs2: As linhas de campo são circulares e concêntricas ao fio por
onde passa a corrente elétrica e estão contidas num plano perpendicular ao fio.
Obs3: A direção do vetor campo magnético B
é sempre tangente às linhas de campo em cada ponto considerado e sempre no mesmo sentido delas.
Ex1: Um fio retilíneo e longo é percorrido por uma corrente elétrica
contínua i = 6 A. Determine o campo magnético num ponto distante 0,3 m do fio. Adote
0= 4
.10 -7 T.m/A
A / m . T 10 . 4 m 3 , 0 r A 6 i ? B 7 0 T 10 . 0 , 4 B 10 . 40 3 , 0 . 2 6 . 10 . 4 r . 2 i. B 6 1 7 7
08 – Campo Magnético Resultante em um ponto:
n 3 2 1 R
B
B
B
...
B
B
8.1 –Quando os campos tiverem a mesma direção e mesmo sentido:
2 1
R
B
B
B
8.2 – Quando os campos tiverem a mesma direção e sentido contrário:
2 1
R B B
B
8.3 – Quando os campos forem perpendiculares:
2 2 2 1 2 R
B
B
B
8.4 – Quando os campos formarem entre si um ângulo
, onde: 90 0 ou 90 180, teremos:
B
B
2
.
B
.
B
.
cos
B
R2 12 22 1 2Exercícios
01 – Um fio retilíneo e longo é percorrido por uma corrente elétrica contínua i = 2A. Determine o campo magnético num ponto distante 0,5m do fio. Adote
0= 4
.10-7 T.m/A
02 – Um condutor reto e extenso é percorrido por uma corrente de intensidade 2A. Calcular a intensidade do vetor campo magnético num ponto P localizado a 0,1 m do condutor. O meio é o vácuo. 03 – A 0,4 m de um fio longo e retilíneo o campo magnético tem intensidade 4.10-6 T. Qual é a corrente que percorre o fio? Adote
0
= 4
.10-7 T.m/A.04 – Dada a figura, determine a intensidade do campo magnético resultante no ponto P. i1 0,1m P 0,2m i2 Dados: 0
= 4
.10-7 T.m/A; i1= 4 A; i2 = 10 A05 – Dada a figura, determine a intensidade do campo magnético resultante no ponto P. i2 i1 0,6m P 0,2m Dados: 0
= 4
.10-7 T.m/A; i1= 3ª; i2 = 5 A09 – Campo magnético gerado por uma espira circular: Uma espira circular pode ser obtida encurvando-se um condutor reto até atingir a forma circular. Nesse caso, calcula-se o módulo do vetor campo magnético no centro da espira circular.
A intensidade do campo originado no centro de uma espira circular é dada por:
R
.
2
i.
B
onde R é o raio da espira. Para o caso de várias espiras idênticas justapostas (bobina chata), teremos
NOTA: Na espira circullar, o lado em que entram as linhas de campo magnético podem ser associado ao pólo sul, e o lado de onde saem as linhas pode ser associado ao pólo norte.
Ex2: A espira da figura tem raio 0,3 m e é percorrida por uma
corrente de 6 A no sentido horário. Determine a intensidade e a orientação do vetor campo magnético no centro da espira. Adote
0
= 4
.10-7 T.m/A. i
A / m . T 10 . 4 m 3 r A 6 i ? B 7 0 T 10 . 4 B 3 . 2 6 . 10 . 4 r . 2 i. B 7 7
Exercícios06 – A espira da figura tem raio 0,2 m e é percorrida por uma corrente de 5A no sentido horário. Determine a intensidade e a orientação do vetor campo magnético no centro da espira. Adote
0
= 4
.10-7T.m/A. i i07 – Uma espira circular de raio R=0,2
m é percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i=8A, conforme a figura. Dê as características do vetor campo magnético no centro da espira. Dado:0
= 4
.10-7T.m/A. i08 – Duas espiras circulares concêntricas e coplanares de raios 0,4
m e 0,8
m são percorridas por correntes de intensidades 1 A e 4 A, respectivamente, conforme mostra a figura. Determine a intensidade do vetor campo magnético resultante no centro das espiras.Dado:
0= 4
.10-7 T.m/A.
09 – Duas espiras circulares concêntricas e coplanares de raios 3
m e 4
m são percorridas por correntes de intensidades A e 4 A, respectivamente, conforme mostra a figura. Determine a intensidade do vetor campo magnético resultante no centro das espiras.Dado:
0= 4
.10-7 T.m/A.
10 – Campo magnético gerado por N espira circular:
R
.
2
i.
.
N
B
R é o raio da espira;N é o múmero de espiras circulares justapostas (bobina chata), o campo será N vezes mais intenso.
11 – Campo magnético no interior de um solenóide:
Solenóide é a denominação para um tipo de bobina constituída pelo enrolamento na forma de espiras nãojustapostas.
O campo magnético no interior de um solenóide (bobina longa) é uniforme e sua intensidade é dada por:
L
i.
N
.
B
Onde N é o número de rolamentos (espiras) e L é o comprimento do solenóide.
A razão N/L mede a densidade linear de espiras: quanto maior o número de rolamentos por unidade de comprimento, maior será a intensidade do campo magnético no interior do solenóide.
Ex3: Um solenóide de 2 metro de comprimento contém 4.000 espiras
e é percorrido por uma corrente de 5 A. Determinar a intensidade do vetor campo magnético no interior do solenóide. Dado:
0= 4
.10-7 T.m/A.
T.m/ A 10 . 4 000 . 4 N m 2 L A 5 i ? B 7 0 T 10 . 0 , 5 B 10 . . 000 . 50 B 2 5 . 5000 . 10 . 4 L i. N . B 3 4 7 7
Exercícios10 – Um solenóide de 1 metro de comprimento contém 500 espiras e é percorrido por uma corrente de 2 A. Determinar a intensidade do vetor campo magnético no interior do solenóide. Dado:
0= 4
.10-7
T.m/A.
11 – Considere um solenóide de 0,16 m de comprimento com 50 espiras. Sabendo que o solenóide é percorrido por uma corrente de 20A, determine a intensidade do campo magnético no seu interior. 12 – Um solenóide de 1 metro de comprimento contém 1000 espiras e é percorrido por uma corrente de i. Sabendo que o vetor campo magnético no seu interior vale 8
. 10-4 T, determine i. O solenóide está no vácuo.13 – No interior de um solenóide de comprimento 0,16 m, registra-se um campo magnético de intensidade 5
.10-4 T, quando ele é percorrido por uma corrente de 8 A. Quantas espiras tem esse solenóide? Adote
0= 4
.10-7 T.m/A
12 – FORÇA MAGNÉTICA ou FORÇA DE LORENTZ (Fm):
Quando uma carga puntiforme q atravessa perpendicularmente as linhas de um campo magnético uniforme B, com velocidade v, fica sujeita a uma força magnética F, de intensidade:
B
.
v
.
q
F
Obs1: A força magnética sobre cargas elétricas assume valor
máximo quando elas são lançadas perpendicularmente à direção do campo magnético.
Obs2: Se a carga for lançada obliquamente ao campo, a intensidade
da força será:
q
.
v
.
B
.
sen
F
Obs3: Se Cargas elétricas em repouso ou lançadas na mesma
direção do campo magnético não sofrem a ação d a força magnética. 12.1 – Unidade de Força Magnética: no S.I.: N (Newton)
12.2 – Sentido da Força Magnética: 12.2.1 – Regra da Mão Esquerda.
F (polegar) B (indicador) v (médio)
Carga Positiva Carga Negativa
Essas são as características da força magnética Fm que age numa partícula eletrizada com carga elétrica q, lançada com velocidade v num campo magnético uniforme B. Seja θ o ângulo entre B e a velocidade v.
12.2.2 – Regra do “Tapa” da mão direita
Para carga positiva, o sentido da força magnética é dada pela regra do "tapa" da mão direita, onde o polegar indica a velocidade, os quatro dedos restantes indicam o campo magnético e a palma da mão indica a força magnética.
Obs1: Se a carga for negativa, inverte-se o sentido da força
Ex4: Uma partícula de carga 6.10-8 C é lançada perpendicularmente a
um campo magnético uniforme de intensidade 4.10-2 T, com velocidade 103 m/s. Determinar a intensidade da força magnética que atua sobre ela.
s / m 10 V T 10 . 4 B C 10 . 6 q ? F 3 2 8 N 10 . 24 10 . 24 10 . 24 F 10 . 4 10 . 10 . 6 B . v . q F 6 1 7 2 3 8 2 3 8
Exercícios14 – Uma partícula de carga 5.10-8 C é lançada perpendicularmente a um campo magnético uniforme de intensidade 8.10-2 T, com velocidade 2.103 m/s. Determinar a intensidade da força magnética que atua sobre ela.
15 – Uma carga elétrica puntiforme de 20.10-6 C, é lançada com velocidade de 4m/s, numa direção perpendicular a um campo magnético, e fica sujeita a uma força de intensidade 8.10-5 N. Qual a intensidade do campo magnético?
16 – Uma carga elétrica de 10-15C é lançada perpendicularmente a um campo magnético de 10-2 T, ficando sob a ação de uma força de 10-15 N. Determine a velocidade com que a carga foi lançada no campo.
17 – Uma partícula elétrica de carga q=4.10-6 C desloca-se com velocidade 2.102 m/s, formando um ângulo
=45o com um campo magnético uniforme de intensidade 16.104 T. Determine a força magnética que atua sobre a partícula.13 – Movimento de uma carga puntiforme num Campo Magnético Uniforme:
13.1 – Se v é paralelo a B:
Como a resultante das forças sobre a carga é nula, a carga executa um Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U.), ou seja, ela não sofre desvio natrajetória ao entrar no campo, passando na “reta”, e a intensidade de sua velocidade permanece constante.
ATENÇÃO: Se a carga não "cruzar" as linhas do campo, não existir força magnética sobre ela (Fm = 0).
13.2 – Se v é perpendicular a B
Como a força magnética se comporta como uma força centrípeta (força que aponta para o centro de uma trajetória circular), a carga executa um Movimento Circular Uniforme (M.C.U.), ou seja, ela sofre desvio na trajetória ao entrar no campo, mas a intensidade de sua velocidade permanece constante.
RAIO –R PER ODO – T
B . q V . m R
B . q m . . 2 T
m e a massa da carga (kg);
q e a carga da particula (C);
V e o modulo da velocidade da c arga (m/s);
B e a intensidade do campo magnetico (T);
R e o raio da trajetoria (m);
T e o periodo do movimento (s).
O sentido do movimento (horario ou anti-horario) e determinado pela regras estudadas anteriormente.13.3 – Se V é oblíquo a B
Onde:
Vy é a componente da velocidade v responsável pelo movimento circular uniforme.
Vx é a componente da velocidade v responsável pelo movimento retilíneo uniforme.
Compondo os dois movimentos acima, teremos o movimento helicoidal uniforme, cuja trajetória é chamada de hélice cilíndrica. 14 – FORÇA MAGNÉTICA SOBRE UM FIO CONDUTOR RETOConsidere um fio condutor reto, de comprimento L, percorrido por uma corrente elétrica i, mergulhado perpendicularmente em um campo magnético uniforme B. Devido ao movimento de elétrons no condutor, surge sobre o mesmo uma força magnética de intensidade:
Obs1: Se o fio for oblíquo ao
campo, a intensidade da força será:
Obs2: Se o fio for paraleloao
campo, a intensidade daforça será:
Na regra do “tapa” da mão direita, o polegar deixa de indicar a velocidade v, passando a indicar a corrente convencional i.
15 – FORÇA ENTRE FIOS CONDUTORES PARALELOS:
Considere dois fios condutores retos e paralelos, percorridos por correntes elétricas, i1 e i2, e separados por uma distância d. Os
fios interagem entre si com uma força magnética de intensidade:
Obs1: As forças que agem nos fios constituem um par de ação e
reação, logo podem ser de atração ou de repulsão.
Ex5: Um condutor reto de 20 cm de comprimento, percorrido por uma
corrente de intensidade 3 A, é colocado perpendicularmente au ca mpo magnético uniforme de intensidade 4.10-3 T, Determine a intensidade da força que o campo exerce no condutor.
A 3 i T 10 . 4 B m 2 , 0 cm 20 L ? F 3 N 10 . 4 , 2 F 2 , 0 . 3 . 10 . 4 L .i . B F 3 3 Ex6: Dois fios condutores de mesmo comprimento L = 40 cm,
paralelos e distanciados 20 cm são percorridos por correntes de 3 A e 2 A, no mesmo sentido. Determine a intensidade da força de atração entre esses condutores. (Dado: 0 4.107T.m/ A) Como as correntes têm o mesmo sentido, a força é de atração
A / m . T 10 . 4 A 2 i A 3 i m 2 , 0 cm 20 d m 4 , 0 L L L ? F 7 0 2 1 1 2 N 10 . 4 , 2 F 10 . 24 F 2 , 0 .. 2 4 , 0 . 2 . 3 . 10 . 4 d . 2 L . i. i .. F 6 1 7 7 1 1
Exercícios18 –Um condutor reto de 10 cm de comprimento, percorrido por uma corrente de intensidade 4 A, é colocado perpendicularmente au ca mpo magnético uniforme de intensidade 5.10-4 T, Determine a intensidade da força que o campo exerce no condutor.
19 –Um condutor reto de 50 cm de comprimento, percorrido por uma corrente de intensidade 2,5 A, é colocado perpendicularmente au ca mpo magnético uniforme de intensidade 3.10-2 T, Determine a intensidade da força que o campo exerce no condutor.
20 – Dois fios condutores de mesmo comprimento L = 20 cm, paralelos e distanciados 10 cm são percorridos por correntes de 5 A e 7 A, no mesmo sentido. Determine a intensidade da força de atração entre esses condutores. (Dado: 0 4.107T.m/ A)
QUESTÕES DOS ÚLTIMOS VESTIBULARES
01 – (UERR – 2012.1) Numa bobina isolada, em forma de cilindro, se introduz um imã rapidamente, observando-se uma resistência que logo desaparece ao conseguir tal propósito. Esse fenômeno se explica porque:
a) a bobina e o imã possuem cargas elétricas de sinais iguais que se repelem;
b) a bobina possui um campo magnético próprio que repele o imã; c) há variação do fluxo magnético na bobina gerando uma corrente induzida que gera um campo magnético oposto ao campo magnético do imã;
d) os fluxos magnéticos do imã e da bobina se reforçam devido à lei de Faraday;
e) há variação do fluxo magnético no imã gerando uma corrente induzida nele que reforça o campo que existia.
02 – (FAA 2011.2) A figura abaixo representa a aproximação entre uma pequena esfera de aço e um imã em formato de paralelepípedo retangular. Nestas condições, é correto afirmar que a esfera:
a) é repelida por qualquer um dos pólos; b) só é atraída pelo pólo norte;
c) é atraída por qualquer um dos pólos; d) só é atraída pelo pólo sul;
e) é atraída pelo pólo norte e repelida pelo pólo sul
03 – (UERR-2011.2) Dois fios condutores de corrente elétrica se colocam próximos em posição paralela entre si, de maneira que, quando circula corrente elétrica por ambos, eles se separam mutuamente. Este fenômeno pode ser explicado por que:
a) Num fio circula corrente elétrica positiva e no outro corrente elétrica negativa;
b) A corrente elétrica cria um campo magnético próximo de cada condutor que quando as correntes circulam em sentido contrário, os campos exercem forças atração mútua sobre os condutores.
c) A corrente elétrica cria um campo magnético próximo de cada condutor que quando as correntes circulam no mesmo sentido, os campos exercem forças atração mútua sobre os condutores.
d) Como ambas correntes são geradas pelo movimento dos elétrons dos condutores e lês têm carga negativa, então a força eletrostática será de repulsão.
e) A corrente elétrica gera um campo magnético que em todos os casos produz forças magnéticas de repulsão entre os condutores. 04 – (UFRR – 2011) Uma partícula de massa m e intensidade de carga q, movendo-se com velocidade v perpendicular a um campo magnético uniforme B, deslocar-se-á em uma trajetória circular. Aplicando-se a segunda lei de Newton a este movimento, determina-se o raio do círculo através da relação: Analisando essa equação, podemos afirmar que:
B . q v . m = r
a) Aumentando-se a intensidade da carga e mantendo-se as demais grandezas imutáveis, a partícula estará mais carregada e se afastará do centro do círculo;
b) Se a partícula se tornar mais leve e as demais grandezas mantiverem-se imutáveis, ela se afastará do centro do círculo;
c) Se aumentarmos a velocidade da partícula e mantivermos
as demais grandezas imutáveis, ela se aproximará do centro do círculo;
d) Se a partícula entrar em repouso no espaço e as demais grandezas permanecerem imutáveis, o raio tenderá a infinito;
e) Aumentando-se a intensidade do campo magnético e mantendo-se as demais grandezas imutáveis, a partícula se deslocará em uma trajetória mais próxima do centro do círculo.
05 – (FAA 2009.1) Analise os itens abaixo sobre o eletromagnetismo. I – Pólos magnéticos de mesmo nome se repelem e de nomes contrário se atraem;
II – Indução magnética é o fenômeno da imantação de um corpo por meio de um imã;
III – As linhas de indução são linhas imaginárias fechadas que saem do pólo norte e entram no pólo s ul;
IV – No interior do imã, as linhas de campo vão do pólo sul para o pólo norte.
Quanto aos itens acima é correto afirmar que: a) somente um item é verdadeiro;
b) todos os itens são falsos; c) todos os itens são verdadeiros; d) somente dois itens são verdadeiros; e) apenas um item é falso.
06 – (UFRR – 2009) Um próton de carga q e massa m que se move com velocidade escalar Vo em um campo magnético uniforme de
intensidade, Bo perpendicular ao vetor velocidade, descreve uma
trajetória circular de raio R, dada pela expressão:
a) 2 0 0 B . q V . m R ; b) 0 2 0 B . q V . m R ; c) 0 0 B . q V . m R ; d) 0 2 0 B . q V . m R ; e) 0 0 2 B . q V . m R .
07 – (UFRR – 2008) Ao movimentarmos rapidamente um ímã nas proximidades de um fio de cobre cujas extremidades estão ligadas nos termina is de um voltímetro, podemos observar o aparecimento de um tensão, que desaparece quando cessa o movimento. A explicação deste fenômeno é:
a) O movimento do ímã faz variar o fluxo magnético ao qual está submetido o fio. Esta variação no tempo, de acordo com a lei de Faraday, provoca uma força eletromotriz induzida no condutor;
b) Como o fio está ligado ao voltímetro, funciona como uma pilha que fornece a tensão;
c) O movimento do ímã faz variar o fluxo magnético ao qual está submetido o fio. Esta variação no tempo, de acordo com a lei de Ohm, induz uma tensão no condutor;
d) O fio condutor ligado ao voltímetro tem uma tensão que independe do movimento do ímã;
e) O campo magnético do ímã é uma fonte de tensão. Ao ligar o fio no voltímetro, temos o surgimento da corrente elétrica.
08 – (FAA 2003.2) O alto-falante é um dispositivo composto basicamente por uma bobina de cobre, um ímã e uma membrana de papelão. Ao passar uma corrente elétrica pela bobina há a emissão de som, nesse caso ocorre o seguinte fenômeno:
a) Transformação de energia elétrica em energia sonora. b) Variação de campo magnético.
c) Mudança de tensão.
d) Transformação de energia elétrica em energia magnética. e) Nenhuma das respostas anteriores.
09 – (UFRR – 2007) Um campo magnético uniforme, com intensidade de 1,0 mT, está dirigido verticalmente para cima (saindo do papel). Um próton, com uma energia cinética de 7,2×10-13J entra na região do campo magnético, movendo-se horizontalmente do sul para o norte. Na região de campo magnético, qual é a força de deflexão magnética que atua sobre o próton? Considere 1,6 × 10-27 kg e 1,6 × 10-19 C a massa e a carga do próton, respectivamente:
a) 4,8 × 10-15 N, na direção horizontal, de oeste para leste ; b) 4,4 × 10-14 N, na direção horizontal, de oeste para leste; c) 4,0 × 10-13 N, na direção vertical, entrando no papel; d) 4,4 × 10-14 N, na direção horizontal, de leste para oeste; e) 4,8 × 10-15 N, na direção horizontal, de leste para oeste.
10 – (UFRR-2003-F2) Em relação ao comportamento de um campo magnético que é gerado por uma corrente elétrica constante que passa através de um condutor metálico retilíneo, é correto afirmar que:
a) o campo magnético tem o mesmo sentido da corrente elétrica; b) o campo magnético é uniforme;
c) a intensidade do campo magnético dobra quando a corrente que percorre o condutor se reduz à metade;
d) a intensidade do campo magnético dobra quando a distância em relação ao condutor se reduz à metade;
e) a intensidade do campo magnético independe do meio onde se encontra o condutor.
11 – (UFRR-2003-F2) Uma partícula carregada positivamente e de massa desprezível se desloca horizontalmente com vetor velocidade v e penetra numa região que contém um campo magnético cujo sentido é de fora para dentro da p ágina, conforme a figura abaixo:
Das cinco trajetórias representadas na figura, aquela que melhor representa o movimento da partícula na região do campo magnético corresponde a: a) I; b) II; c) III; d) IV; e) V.
12 – (UFRR-2003-F1) Uma barra imantada, conforme a figura 1, é dividida em quatro partes, de acordo com o que é mostrado na figura 2.
Os nomes dos pólos magnéticos correspondentes às extremidades D, E e F são, respectivamente:
a) norte, norte e sul; b) norte, sul e norte; c) sul, sul e norte; d) sul, norte e sul; e) norte, sul e sul.
E C D N S A B F G H Figura 1 N S A B C D E F G H Figura 2
13 – (FAA – 2002.2) Se tomarmos um ímã de 1 metro de comprimento e o partirmos em quatro pedaços de 25 cm cada. Com relação ao número de pólos magnéticos podemos afirmar que:
a) Teremos 4 pólos norte e 4 pólos sul. b) Teremos 2 pólos norte e 2 pólos sul. c) Teremos 1 pólos norte e 1 pólos sul. d) Teremos 25 pólos norte e 25 pólos sul. e) Destruiremos todos os pólos magnéticos.
14 – (UFRR-2002-F2) Um imã permanente com os pólos norte e sul representado pelas letras N e S, respectivamente, é seccionado gerando duas novas extremidades A e B. Em relação às novas extremidades, pode se afirmar que:
a) são desmagnetizados; b) A é pólo norte e B é pólo sul; c) ambas são pólos norte; d) ambas são pólos sul;
e) A é pólo sul e B é pólo norte.
15 – (UFRR-2002-F2) Analise as afirmativas abaixo:
I – Os imãs são corpos capazes de atrair qualquer peça metálica; II – As linhas de campo magnético são orientadas do pólo norte para o pólo sul;
III – O campo magnético gerado no interior de uma solenóide quando percorrida por uma corrente elétrica é praticamente uniforme.
A(s) afirmativa(s) verdadeira(s) é/são somente: a) I; b) I e II; c) II e III; d) I e III; e) I, II e III. 16 – (UFRR-2001-F2) Analise as proposições abaixo: I – Os imãs só atraem materiais carregados eletricamente;
II – Os imãs possuem dois pólos chamados de positivo e negativo; III – Quando um imã é dividido em várias partes, cada parte se comporta como um imã;
IV – O processo de obtenção de imãs artificiais é chamado de imantação.
Estão corretas somente as proposições: a) I e IV; b) I, II e III; c) II e III; d) III e IV; e) todas
17 – (UFRR-2000-F2) Um condutor retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade constante. Analise as seguintes afirmativas sobre o campo magnético em um ponto próximo do condutor:
I – independe da distância do ponto ao condutor. II – só depende da intensidade da corrente.
III – é diretamente proporcional à intensidade da corrente. Assinale o item que apresenta a(s) alternativa(s) verdadeira(s):
a) apenas I; b) apenas III; c) apenas I e II; d) apenas II e III; e) I, II e III.
18 – (UFRR-2000-F2) Uma partícula neutra se desintegra em três partículas, duas com cargas opostas e uma terceira neutra. As duas partículas carregadas estão representadas na figura ao lado. O processo acontece em uma região onde existe um campo magnético B, dirigido para dentro do plano do papel. De acordo com a definição da força magnética sobre uma partícula em movimento, pode-se afirmar sobre as partículas A e B que:
a) A é negativa e B é positiva; b) A é positiva e B é negativa; c) as duas partículas são neutras; d) as duas partículas são positivas; e) as duas partículas são negativas.
19 – (UFPA) O pólo sul de um ímã que está livre para girar para qualquer posição se direciona:
a) para o Norte da Terra. b) para o Sul da Terra.
c) não depende dos pontos cardeais. d) para o Oeste da Terra.
e) para o Leste da Terra.
20 – (UFPA) Considere as afirmações a seguir, a respeito de ímãs. I – Convencionou-se que o pólo norte de um ímã é aquela extremidade que, quando o ímã pode girar livremente, aponta para o norte geográfico da Terra.
II – Pólos magnéticos de mesmo nome se repelem e pólos magnéticos de nomes contrários se atraem.
III – Quando se quebra ao meio um ímã em forma de barra, obtêm-se dois novos ímãs, cada um com apenas um pólo magnético.
Está (ão) correta (s): a) apenas I.
b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) apenas II e III.
21 – (UEPA) Das substâncias abaixo as que podem ser consideradas como ferromagnéticas são as do grupo:
a) cobalto, ouro. b) ferro, níquel. c) ferro, alumínio. d) ouro, platina. e) ferro, prata.
22 – (UEPA) Dentre os materiais abaixo relacionados, aquele que não deve ser usado para construir a carcaça de uma bússola é: a) o ferro.
b) o alumínio. c) o latão. d) a madeira.
23 – (UFPA) Se for feito um corte transversal em um ímã em forma de barra, dividindo-o em duas partes iguais, pode-se afirmar que: a) na secção de corte nada ocorre.
b) o pólo norte conserva-se isolado, mas o pólo sul desaparece. c) obtém-se um pólo norte e um pólo sul isolados.
d) na secção de corte, surgem pólos contrários àqueles das extremidades das partes.
e) na secção de corte, as duas partes se desmagnetizam.
24 – (UFPA) Uma espira circular é percorrida por uma corrente elétrica contínua, de intensidade constante. Quais são as características do vetor campo-magnético no centro da espira?
a) é constante e perpendicular ao plano da espira; b) é constante e paralelo ao plano da espira; c) é nulo;
d) é variável e perpendicular ao p lano da espira; e) é variável e paralelo ao plano da espira.
25 – (Osec-SP) Um solenoide compreende 2000 espiras por metro. A intensidade do vetor inducao magnetica, originado na regiao central, devido a passagem de uma corrente eletrica d e 0,5 A, e de:
a) 4..104T; b) 2..104T; c) 4..105T; d) 2..105T; e) 4..103T.
