PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 95 da EEAR 2017

Exame de escolaridade · Física: Força magnética

– Dois condutores paralelos extensos são percorridos por correntes de intensidade i_1 = 3\text{ A} e i_2 = 7\text{ A}. Sabendo-se que a distância entre os centros dos dois condutores é de 15 cm, qual a intensidade da força magnética por unidade de comprimento entre eles, em \mu\text{N/m}?

Adote: \mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7} \cdot \frac{\text{T.m}}{\text{A}}

  1. A
    56
  2. B
    42
  3. C
    28
  4. D
    14
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Resolução comentada

Dois fios paralelos percorridos por corrente exercem força magnética um sobre o outro. O primeiro fio cria, à distância d, um campo B=\frac{\mu_0 i_1}{2\pi d}. Esse campo atua sobre um trecho L do segundo fio e gera a força F = B\,i_2\,L. Por unidade de comprimento:

\frac{F}{L}=\frac{\mu_0\, i_1\, i_2}{2\pi d}

Substituindo os valores, com d = 15\ \text{cm} = 0{,}15\ \text{m}:

  1. Numerador: \mu_0 i_1 i_2 = 4\pi\cdot10^{-7}\cdot 3\cdot 7 = 84\pi\cdot 10^{-7}.
  2. Denominador: 2\pi\cdot 0{,}15 = 0{,}3\pi.
  3. Divisão: \frac{84\pi\cdot10^{-7}}{0{,}3\pi} = 280\cdot 10^{-7} = 2{,}8\cdot10^{-5}\ \text{N/m}.

Convertendo para micronewtons (1\ \mu\text{N} = 10^{-6}\ \text{N}):

2{,}8\cdot10^{-5}\ \text{N/m} = 28\cdot10^{-6}\ \text{N/m} = 28\ \mu\text{N/m}

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ADobra o valor correto, provavelmente usando \mu_0 i_1 i_2/(\pi d) em vez de 2\pi d no denominador.
  • BNão corresponde à fórmula; erro de conta ou de uso da distância.
  • DDivide o valor correto por 2, como se usasse 4\pi d no denominador.

Assunto: Força magnética.

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Fonte: EEAR 2017 · CFS. Prova oficial ↗