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Questão 96 (CFS 2) da EEAR 2024

CFS 2 · Física: Campo magnético: ímãs e correntes

– Um condutor retilíneo e muito extenso é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade constante por toda a sua extensão. Em um determinado ponto A, distante 20\text{ cm} do condutor, tem um vetor indução magnética de intensidade igual a 4 \cdot 10^{-6}\text{ T}. Determine a intensidade do vetor indução magnética, em 10^{-6}\text{ T}, no ponto B que se encontra a 25\text{ cm} deste mesmo condutor, como mostrado na figura.

Esquema mostrando um condutor retilíneo horizontal com a inscrição "condutor" e dois pontos acima dele: o ponto A, a uma distância vertical tracejada de 20 cm, e o ponto B, a uma distância vertical tracejada de 25 cm.

  1. A
    2,5
  2. B
    3,2
  3. C
    3,5
  4. D
    4,2
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Resolução comentada

Para um fio retilíneo muito extenso, o campo magnético a uma distância d é dado por B = \frac{\mu_0 i}{2\pi d}. Como a corrente i é a mesma e \mu_0 e 2\pi são constantes, B é inversamente proporcional à distância: B \cdot d = \text{constante}.

Assim, comparando os pontos A e B:

  1. B_A \cdot d_A = B_B \cdot d_B
  2. 4 \cdot 10^{-6} \cdot 20 = B_B \cdot 25
  3. B_B = \frac{80 \cdot 10^{-6}}{25} = 3{,}2 \cdot 10^{-6}\ \text{T}

Como B está mais longe do fio que A, o campo ali deve ser menor que 4 \cdot 10^{-6}\ \text{T}, o que confere com o resultado. Em unidades de 10^{-6}\ \text{T}, o valor é 3{,}2.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor sem relação com a proporção inversa 20/25; não resulta de nenhuma conta coerente.
  • CValor sem justificativa física, não decorre da relação B \propto 1/d.
  • DMaior que o campo em A, o que contraria o fato de B estar mais distante; resulta de usar a proporção direta (4 \cdot 25/20 = 5) ou outro erro.

Assunto: Campo magnético: ímãs e correntes.

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Fonte: EEAR 2024 · CFS 2. Prova oficial ↗