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Questão 85 (CFS 1) da EEAR 2021

CFS 1 · Física: Campo magnético: ímãs e correntes

– Um eletroímã é constituído por um fio condutor ideal enrolado sobre um cilindro de material ferromagnético de baixa histerese, ligado a uma fonte de alimentação ideal “V”, sendo que o valor da corrente elétrica é limitado pelo resistor ohmico “R”, conforme a figura.

Esquema de um eletroímã com enrolamento sobre um cilindro horizontal, conectado em série a um resistor R, uma chave Ch aberta e uma fonte de tensão V. À direita da extremidade do cilindro, há um círculo com o texto interno Bússola.

Com base nesse enunciado, assinale a alternativa que indica a posição correta em que ficará a agulha magnética se uma bússola for colocada na posição indicada por um círculo na figura, quando a chave Ch estiver fechada.

Considere, dentre as alternativas apresentadas a seguir, que a parte escura da agulha magnética da bússola é a que aponta para o polo norte geográfico terrestre. E também que campo magnético gerado pelo eletroímã próximo ao mesmo é muito mais intenso que o campo magnético Terrestre.

  1. A
    Bússola circular com agulha magnética na vertical, com a extremidade escura voltada para cima.
  2. B
    Bússola circular com agulha magnética na horizontal, com a extremidade escura voltada para a direita.
  3. C
    Bússola circular com agulha magnética na vertical, com a extremidade escura voltada para baixo.
  4. D
    Bússola circular com agulha magnética na horizontal, com a extremidade escura voltada para a esquerda.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Ao fechar a chave, a corrente convencional sai do polo positivo da fonte, representado pelo traço mais comprido, à esquerda. Ela passa pela chave e pelo resistor, entra no enrolamento pela ligação da esquerda e retorna ao polo negativo pela ligação da direita.

Para determinar os polos do eletroímã, usamos a regra da mão direita: os dedos acompanham a corrente nas espiras, e o polegar indica o polo norte. No desenho, a corrente desce pela parte das espiras voltada para o observador. Assim, o polegar aponta para a direita: essa extremidade do eletroímã é o polo norte.

Fora do eletroímã, as linhas de campo saem do polo norte. Portanto, na posição da bússola, o campo é horizontal e aponta para a direita.

A ponta escura é o polo norte da agulha e se orienta no sentido do campo magnético local. Como o campo terrestre é desprezível nessa comparação, ela ficará voltada para a direita.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AColoca a agulha na vertical, embora o campo na posição indicada seja horizontal.
  • COrienta a ponta escura para baixo, fora da direção do campo do eletroímã.
  • DInverte o sentido da agulha: a ponta norte deve apontar para a direita, acompanhando o campo.

Assunto: Campo magnético: ímãs e correntes.

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Ver como caiu na prova Questão 85 no caderno CFS 1 da EEAR 2021

Fonte: EEAR 2021 · CFS 1. Prova oficial ↗