Resoluções dos exercícios propostos

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1 da físca Undade C Capítulo Campos magnétcos esoluções dos exercícos propostos. Incalmente determnamos, pela regra da mão dreta n o, a dreção e o sentdo dos vetores ndução magnétca e que e orgnam no centro : µ 0 4 π 0 µ 0 4 π T 0 7 T endo, concluímos que o vetor ndução magnétca resultante em tem dreção perpendcular ao plano das espras e orentada do observador para o plano (entrando no plano das espras). A ntensdade é dada por: 0 7 T. De acordo com a regra da mão dreta n o, os vetores e orgnados por e em têm mesma dreção e sentdos opostos. ara que o vetor ndução magnétca resultante seja nulo, os módulos de e devem ser guas: µ 0 µ 0. De µ 0, vem: π 0 0,0 6,4 A.4 De µ 0 r, vem: 4 π T

2 da físca Undade C Capítulo Campos magnétcos esoluções dos exercícos propostos.5 (I) I µ 0 I 4 π 0 I 5 A 5 cm I 0 5 T I 6, 0 5 T (II) ' 4 A II µ 0 r II 4 π r 5 cm II,6 0 5 T II (III) 5 cm ' 4 A I II 4,7 0 5 T 5 A I II 0,0 m 0,0 m.6 a) As correntes elétrcas que percorrem os condutores e orgnam no ponto os vetores ndução magnétca e, cujos sentdos são dados pela regra da mão dreta n o. e têm mesma ntensdade, pos o ponto eq dsta dos condutores e as correntes elétrcas têm ntensdades guas. Tendo sentdos opostos, concluímos que: 0 b) esse caso, e têm mesmo sentdo. µ 0 r 0,0 m 0,0 m 4 π 0 7,0 0 5 T Assm: 0 0,0 4,0 0 5 T

3 da físca Undade C Capítulo Campos magnétcos esoluções dos exercícos propostos.7 ela regra da mão dreta n o, determnamos os sentdos m dos vetores campo magnétco, e, que e orgnam em. 0 m vetor ndução magnétca resultante em tem ntensdade: µ 0 µ 0 r r µ 0 r r 7 4 π ,8 0 7 T µ.8 A r De e, temos: µ 0 0 e r r r 4 A T A A T A T 0 6 T T A agulha colocada em se orenta na dreção do vetor ndução magnétca resultante ( ), com polo norte no sentdo de (pos A ).

4 da físca Undade C Capítulo Campos magnétcos esoluções dos exercícos propostos 4.9 a) Aplcando a le de oullet ao crcuto, temos: E r 00 9 Temos: 0 A r Ω E 00 V X µ 0 4π 0 7 T m A 0 espras cm.000 espras m De µ 0, vem: 4π π 0 T b) ara o observador a corrente elétrca é vsta no sentdo horáro. ogo, X é um polo sul. utro modo sera aplcar a regra da mão dreta n o e observar que o campo magnétco (e portanto as lnhas de ndução) entra pela extremdade X..0 ara que o campo magnétco resultante no nteror do solenode seja nulo, o campo magnétco terrestre t deve anular o campo magnétco gerado pela corrente elétrca que percorre o solenode ( s ). Devemos mpor: s t µ 0 t 4π ,5 8π A 0 ma. a) embrando que as lnhas de ndução saem do polo norte e chegam ao polo sul, temos o segunte aspecto para as ctadas lnhas: b) Cada agulha magnétca se orenta na dreção do respectvo vetor ndução magnétca e com o polo norte no sentdo de. Assm, temos:

5 da físca Undade C Capítulo Campos magnétcos esoluções dos exercícos propostos 5. a) ela le de oullet, vem: A E Fo retlíneo,0 e longo E 4,0 A d D C b) µ 0 d 4 π 0 7 4,0,0 0 8,0 05 T. ejam e os vetores ndução magnétca que as correntes elétrcas que percorrem os condutores e orgnam em Q. µ 0 b módulo do vetor ndução magnétca resultante em Q é dado por: Q Q Analogamente em, temos: µ b ' ' µ 0 b ogo, o vetor ndução magnétca resultante em tem módulo: Q b b b Dvdndo por : Q Q

6 da físca Undade C Capítulo Campos magnétcos esoluções dos exercícos propostos 6.4 a) As agulhas magnétcas orentam-se na dreção dos respectvos vetores ndução magnétca,, e 4. ela regra da mão dreta n o concluímos que o condutor é perpendcular ao plano defndo pelos vetores,, e 4 e a corrente elétrca está sando desse plano: 4 b) e a corrente elétrca cessar de flur, as agulhas fcam sujetas apenas ao campo magnétco terrestre e orentam-se na dreção norte-sul: bservação: o tem a desprezamos a ação do campo magnétco terrestre, pos a corrente fo consderada muto ntensa..5 a) De U E r, sendo U 8,0 V, r 5,0 Ω e 00 ma 00 0 A, vem: 8,0 E 5, E 9,0 V b) De µ 0, sendo µ 0 4π 0 7 T m/a, 00 espras, 0 cm 0,0 m e 00 0 A, resulta: π π 0 5 T 0,0

7 da físca Undade C Capítulo Campos magnétcos esoluções dos exercícos propostos 7.6 a) eja a ntensdade do campo magnétco produzdo pela bobna e T a componente horzontal do campo magnétco da Terra. resultante T θ 0 endo θ 0 45, vem: T 0, gauss Mas de k I, com I I 0 A, resulta: 0, k k 0, gauss ampère b) resultante θ T θ 4 θ θ θ θ tg θ T 4 0, 0,5 gauss k I 0,5 0, I I,5 A c) Duplcando o número de espras, duplca a ntensdade do campo magnétco produzdo pela bobna: 0, gauss tg θ T 0, tg θ tg θ 0, Conhecendo a tangente de θ, determnamos no esquema apresentado no tem b a nova dreção θ que a bússola aponta.

8 da físca Undade C Capítulo Campos magnétcos esoluções dos exercícos propostos 8.7 a) ela regra da mão dreta n o, observamos que o sentdo do campo de ndução magnétca, próxmo do nha de transmssão chão, é de norte para sul. d olo b) µ 0 d 5, π d d 6 m.8 Do trângulo ndcado, concluímos que: Vsta do observador b h 0 µ π 0 5 π 0 h 0 5 obna b h lano do merdano magnétco b 45 h b : campo magnétco gerado pela bobna 0,5 A.9 ela regra da mão dreta n o, determnamos os sentdos dos vetores ndução magnétca que as correntes elétrcas que percorrem os condutores, e orgnam em. Esses vetores têm a mesma ntensdade: µ 0 a 4 π 0 7,0 0 4 T 0,0 0 a fgura ao lado, representamos o campo magnétco de ndução no ponto. trângulo destacado é eq látero. ogo:,0 0 4 T,0 0 4 T,0 0 4 T a 0 a a sentdo de é o de.

9 da físca Undade C Capítulo Campos magnétcos esoluções dos exercícos propostos 9.0 I 4 A A, I 4 A a) endo 8 Ω a resstênca total, concluímos que o trecho correspondente a 4 da crcunferênca tem resstênca Ω e, no outro trecho, 6 Ω. 6 I 4 De e, temos: A (arco menor) e A (arco maor) b) A corrente elétrca orgna em o campo, entrando no papel e de ntensdade: A corrente elétrca orgna em o campo, sando do papel e de ntensdade: 0 0 µ µ 4 4 µ 0 4 De e, concluímos que, portanto: 0

10 da físca Undade C Capítulo Campos magnétcos esoluções dos exercícos propostos 0. α 7 µ 0 4 π T π 0 7 µ 0 4 π T π 0 (4 0 5 ) ( 0 5 ) T ângulo α que o vetor forma com o vetor e, portanto, com o plano horzontal, é dado por: tg α tg α tg α α é o ângulo cuja tangente vale 4.