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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 89 (CFS 2) da EEAR 2010

CFS 2 · Física: Força magnética

– A definição oficial de ampère, unidade de intensidade de corrente elétrica no Sistema Internacional é:

“O ampère é a intensidade de uma corrente elétrica que, mantida em dois condutores paralelos, retilíneos, de comprimento infinito, de secção circular desprezível e situados à distância de um metro entre si, no vácuo, produz entre esses condutores uma força igual a 2.10^{-7} newtons por metro de comprimento.”

Para que a força magnética que atua nos condutores seja de atração,

  1. A
    os condutores devem ser percorridos por correntes contínuas de mesmo sentido.
  2. B
    os condutores devem ser percorridos por correntes contínuas de sentidos opostos.
  3. C
    um dos condutores deve ser ligado em corrente contínua e o outro deve ser aterrado nas duas extremidades.
  4. D
    os dois condutores devem ser aterrados nas duas extremidades.
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Resolução comentada

Essa é a força magnética entre dois fios paralelos, a base da definição do ampère.

Cada fio percorrido por corrente cria um campo magnético ao redor de si. O segundo fio, ao ser percorrido por corrente dentro desse campo, sofre uma força magnética F = B\,i\,L. O mesmo vale para o primeiro fio, por causa do campo do segundo.

Para descobrir o sentido, use a regra da mão direita:

  1. O fio 1, com corrente para cima, cria no local do fio 2 um campo que entra (ou sai) do plano, conforme o lado em que o fio 2 está.
  2. O fio 2, com corrente também para cima, sofre uma força \vec F = i\,\vec L \times \vec B. Pela regra da mão direita, essa força aponta para o fio 1.
  3. Pelo princípio da ação e reação, o fio 1 é puxado em direção ao fio 2.

Logo, correntes de mesmo sentido produzem atração. Correntes de sentidos opostos invertem o sentido da força e produzem repulsão.

As opções C e D falam em aterrar os fios. Fio aterrado nas duas extremidades não é percorrido por corrente contínua mantida, então não cria campo nem sofre força magnética relevante.

Portanto, para haver atração, as correntes contínuas devem ter o mesmo sentido.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa B engana quem pensa que 'polos opostos se atraem' e conclui que correntes opostas se atraem; para fios, é o contrário.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Bcorrentes de sentidos opostos geram repulsão, não atração.
  • Cum fio aterrado nas duas extremidades não conduz corrente sustentada, então não há interação magnética.
  • Dfios aterrados nas duas extremidades não têm corrente mantida, logo não há força magnética entre eles.

Assunto: Força magnética.

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Ver como caiu na prova Questão 89 no caderno CFS 2 da EEAR 2010

Fonte: EEAR 2010 · CFS 2. Prova oficial ↗