Física III(UEM PAS 2011) Eletromagnetismo Tópico resolvido

Eletricidade e Magnetismo

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skulllsux189
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Dez 2018 04 13:48

(UEM PAS 2011) Eletromagnetismo

Mensagem não lida por skulllsux189 » Ter 04 Dez, 2018 13:48

Em 1820, Hans Christian Oersted descobriu que correntes elétricas geram campos magnéticos. Em uma experiência realizada sobre um plano horizontal, uma bússola foi colocada sobre um fio condutor retilíneo, estando o fio alinhado com a agulha da bússola, como indicado :

---------------<S|N>-------------------------------

01) Se uma corrente fluir no fio condutor de (S) para (N), a agulha sofre uma deflexão no sentido horário.
02) O sentido da deflexão da agulha da bússola se inverte, caso a bússola seja colocada diretamente ABAIXO do fio.
04) Sempre que o condutor for percorrido por uma corrente, o campo magnético resultante é devido ao campo magnético terrestre mais o campo magnético induzido pela corrente.
08) O ângulo de deflexão da agulha da bússola indica a direção do campo magnético produzido pela corrente que percorre o condutor.
16) O campo magnético gerado apenas pela corrente, passando pelo fio, varia com o inverso da distância ao quadrado.

Favor comentar as alternativas
Resposta

gab:01-02-04

Editado pela última vez por caju em Ter 04 Dez, 2018 14:40, em um total de 1 vez.
Razão: arrumar título.



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AlguémMeHelp
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Dez 2018 07 11:33

Re: (UEM PAS 2011) Eletromagnetismo

Mensagem não lida por AlguémMeHelp » Sex 07 Dez, 2018 11:33

eae, cara! blz? Não sei se há necessidade de colocar imagens, só te peço que use a imaginação, ok? e, claro, abuse da regra da mão direita enquanto ler as explicações! (é aquela que o dedão aponta pro sentido da corrente e o sentido de "rotação" das pontas dos dedos indica o sentido do campo magnético criado por essa corrente).

Antes de partir pra resolução, observe bem que o enunciado deixou evidente que o ímâ está sobre o fio, ou seja, acima do fio. Além disso, o fato de, inicialmente não haver corrente alguma no fio e mesmo assim o ímã estar apontando o seu norte para direita, significa que o vetor campo magnético da Terra é para a direita!! Acho que isso seria uma boa sacada pra matar essa questão. Além disso, queria comentar que achei muita imprecisão da parte deles colocar o item 02 como correto, haja vista que a situação inicial do enunciado não diz sobre haver ou não corrente; pode-se deduzir que não há corrente devido ao item 01 ("SE UMA CORRENTE FLUIR..."), mas essas provas um pouco mais antigas da UEM e da UnB (considero-as mt parecidas no estilo de pergunta) tem dessas imprecisões, infelizmente. Vamos lá:

1) Se a corrente tem sentido para direita, aponte teu dedão da mão direita no mesmo sentido e verá que o campo gerado estaria deflexionando o ímã no sentido horário em relação a você: o ímã vai ter seu norte deflexionado para fora do plano da página, tal como o vetor campo magnético gerado nesta situação singular dada; se fosse sentido antihorário, o polo norte do ímã iria contra o vetor campo gerado pelo fio, o que seria incoerente. Logo, item correto.

02) Se eu estivesse fazendo a prova naquele ano, não assinalaria esse item e ainda pediria recurso! Há imprecisão: na situação inicial, não há nenhuma afirmação de que há corrente passando, vc teria que supor que há; se vc colocar a bússula abaixo do fio sem passar corrente, simplesmente não ocorre nada kkkk talvez vc ache o que eu disse exagerado, mas no nível de prova da UEM e da UnB há tanta pegadinha que eu me posiciono da forma mais inflexível possível: não posso simplesmente especular um dado que não está presente no enunciado!! Não é verdade?? Bom, supondo que há corrente passando no fio, se vc aplicar a regra da mão direita, verá que o sentido de deflexão da bússula, quando ela está abaixo do fio, de fato se inverte em relação à situação inicial, na qual a bússula está acima do fio. É só aplicar a regrinha da seguinte forma: acima do fio e corrente indo para direita, a bússula deflete em sentido horário em relação a vc; se vc colocar a bússula abaixo (imagine tudo isso num cenário 3D e vc está de frente pra situação) mas com o sentido da corrente tbm para direita, o vetor campo agora está entrando na página, no local onde a bússula está, o que a faz defletir em sentido contrário, ou seja, sentido antihorário, para dentro da página assim como o vetor campo magnético. Se repetir o processo mas agora fazendo a corrente com sentido para esquerda, pondo a bússula acima e abaixo do fio, perceberá que há inversão do sentido de deflexão. Logo, está mais ou menos correto kkk

04) Como eu disse no início, vc tinha que sacar que o polo norte da bússula aponta para direita por causa do vetor campo magnético terrestre (((Isso é mais uma evidência de que inicialmente não havia corrente))); o campo resultante, obviamente, será devido ao campo magnético terrestre e ao campo gerado pelo fio. Note que nesta situação o campo gerado pelo fio é perpendicular ao vetor campo terrestre. Item correto.

08) A deflexão é devido ao vetor resultante: na verdade, após passar corrente, o norte da bússula ficará apontado numa direção entre o campo terrestre e o campo gerado pelo fio!! O ângulo de deflexão é aquele em relação à direção inicial, que é a mesma do vetor campo terrestre, certo? Vamos supor que a corrente tem sentido para direita e que estamos vendo a bússula não de frente, mas por cima, ok? Na situação inicial, temos:
uem fis 3.png
uem fis 3.png (30.44 KiB) Exibido 25 vezes
Em seguida, vamos por uma corrente com sentido para direita:
uem fis 4.png
uem fis 4.png (7.34 KiB) Exibido 25 vezes
Agora, prolongando os vetores, vamos calcular o vetor resultante:
uem fis 5.png
uem fis 5.png (11.3 KiB) Exibido 25 vezes
Lembrando que nestas imagens estamos olhando por cima, como um satélite!! Bom, agora a bússula irá apontar para o sentido do vetor resultante:
uem fis 6.png
uem fis 6.png (53.17 KiB) Exibido 25 vezes


Como visto, o ângulo [tex3]\alpha [/tex3] entre os vetores resultante e terrestre é o ângulo de deflexão da bússula! Assim, este ângulo NÃO indica a direção do vetor campo magnético gerado pela corrente!. Dessa forma, está provado que este item está errado.

16) Aqui é sabe ou não sabe kkk o módulo do campo magnético gerado por corrente num fio contudor retilínio longo é dado por: [tex3]|\vec{B}|_{(R)}\:=\:\frac{\mu \cdot i}{2\cdot \pi \cdot R}[/tex3] . Como pode ver, o valor do módulo do campo gerado apenas pelo fio é proporcional ao inverso da da distância "R", e não da distância ao quadrado!! Item Errado.

Espero que tenha ajudado, qualquer dúvida, só comentar! Abraço e sucesso na prova!!




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